染色体不分離
性染色体数的異常(性染色体異数性)は、性染色体がXX(女性)またはXY(男性)以外の異常な数となっている疾患である。Xモノソミー(ターナー症候群)も性染色体数的異常に分類される場合もある。
ヒトの卵母細胞では長期にわたって減数分裂が停止しているため、コヒーシンによる染色体間のつなぎ合わせ(cohesin tie)の減少やSAC活性の低下が加齢と関連した分離制御のエラーに寄与している可能性がある。コヒーシン複合体は姉妹染色分体を共に保持するとともに、紡錘体への接着部位ともなっている。コヒーシンは胚発生時に卵原細胞で新たに複製された染色体にロードされる。成熟した卵母細胞におけるS期完了後のコヒーシンの再ローディング能力は限定的である。そのため、減数第一分裂が完了するまでの長期間の停止は、コヒーシンのかなりの経時的喪失を引き起こす。コヒーシンの喪失は、減数分裂時の不適切な微小管-キネトコア間接着と染色体分離のエラーに寄与すると考えられている。
極体診断(英語版)は母親由来の染色体異数性や卵母細胞の染色体転座を検出するために用いられる。着床前診断と比較した利点は、短時間で行えることである。透明帯開孔法(zona drilling)またはレーザー穿孔(laser drilling)によって行われる。
クラインフェルター症候群はヒトで最も一般的な性染色体数的異常である。この症候群は男性の性腺機能不全や不妊の最も高頻度の要因である。大部分の症例は父親の減数第一分裂時の不分離によって引き起こされる。この症候群の約80%では、余分なX染色体が1本存在し、XXYの核型となっている。残りの症例は、さらに多くの性染色体を持つ(48,XXXY; 48,XXYY; 49,XXXXY)か、モザイク(46,XY/47,XXY)や染色体の構造的異常である。
排卵された卵は、受精によって第二分裂が開始されるまで、第二分裂中期で停止している。第二分裂後期には、有糸分裂の分離過程と同様に、第一分裂で二価染色体の分離によって生じた姉妹染色分体の対がさらに分離される。卵母細胞では、姉妹染色分体の一方は第二極体へ分離され、もう一方が卵にとどまる。精子形成過程においては減数分裂は対称的であり、第一分裂後には各一次精母細胞から2つの二次精母細胞が生じ、最終的に第二分裂後には4つの精子が形成される。第二分裂での不分離は染色体異数性症候群の原因となる可能性があるが、第一分裂における不分離よりはかなり小規模である。