Multi produsi genetici interactioneaza cu cromozomul in timpul replicarii ADN-ului, a transcriptiei, recombinarii si repararii, incluzand polimeraze, helicaze, topoizomeraze, ligaze si deoxi-ribonucleaze, la fel ca si produsii genetici care regleaza ciclul celular. Mutatii la nivelul genelor ce codifica aceste proteine pot avea efecte profunde, inclusiinterferenta cu integritatea cromozomilor, cum sunt defectele repararii ADN-ului (de ex., cel care cauzeaza xeroderma pigmentosum) si sindroamele de rupere a cromozomului (de ex., sindromul Bloom, ataxia-te-langiectazia,
anemia Fanconi si sindromul Werner) ( modulul 84). Sindroamele ruperii cromozomului au in comun doua caracteristici importante: o predispozitie la cancer si cresterea numarului de ruperi si/sau rearanjamente cromozomiale in celulele somatice. Sindromul Bloom este caracterizat de un pacient cu corpul de dimensiuni mici, imunodeficienta, eritem facial sensibil la lumina si o mare predispozitie la cancer. Ataxia-telangiectazia este asociata cu un numar crescut de translocatii, in special cele ce implica loci la nivelul receptorilor celulelor T. Anemia Fanconi determina un numar crescut de spatii libere (gap-uri) si rupturi la nivelul cromatidei, iar sindromul Werner este asociat cu translocatii in regiuni variate. Pe masura ce genele mutante din aceste sindroame rare au fost identificate, s-a observat ca alelele normale ale acestor gene joaca un rol critic in silitatea genomica. De exemplu, gena mutanta din sindromul Bloom codifica o helicaza ADN, a carei functie normala este de a garanta fidelitatea replicarii cromozomiale. Aceste sindroame rare sunt modele importante in studiul tulburarilor mutatiilor somatice.
Marcarea genomica poate influenta profund consecintele mutatiilor cromozomiale asupra dezvoltarii organismului. Putini loci genetici sunt cunoscuti a fi subiectele modelarii functionale, care are loc, probabil, in timpul pasajului prin linia germinala. Modulatia difera, depinzand de trecerea genomului prin spermatogeneza sau ovogeneza. Sursa parentala a mutatiei cromozomiale, care afecteaza un astfel de locus sau loci marcati, poate determina aparitia unui defect de dezvoltare si natura acestui defect. Un exemplu de marcare genomica este deletia benzii cromozomiale 15ql2; deletia regiunii de pe cromozomul patern (fara contributie paternala) determina sindromul Prader-Willi, in timp ce deletia la nivelul cromozomului matern determina sindromul Angelman (elul 66-l). Deoarece tulburarile genetice se datoreaza lipsei contributiei unui parinte, dizomia uniparentala a cromozomului 15 poate fi, de asemenea, responsabila de aceste
tulburari genetice. De exemplu, aproximatio patrime din cazurile cu sindrom Prader-Willi se datoreaza dizomiei uniparentale materne; o proportie mai mica din cazurile de sindrom Angelman se datoreaza dizomiei uniparentale paterne. Cromozomii 7, 11 si 14 sunt de asemenea cunoscuti a exercita efecte clinice printr-un mecanism de dizomie uniparentala.
