非選言

排卵された卵子は、受精によって第二減数分裂が始まるまで第二減数分裂中期で停止する。 ^{[ 6 ]}有糸分裂の分離イベントと同様に、第一減数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ペアは、第二減数分裂の後期でさらに分離される。卵母細胞では、一方の姉妹染色分体が第二極体に分離され、もう一方は卵子内に残る。精子形成中、各減数分裂は対称的であり、各一次精母細胞は第一減数分裂後に2つの二次精母細胞を生じ、最終的に第二減数分裂後に4つの精子細胞を生じる。第二減数分裂の不分離も異数性症候群を引き起こす可能性があるが、第一減数分裂の分離失敗に比べるとはるかに小さい程度である。^{[ 7 ]}

有糸分裂による体細胞の分裂は、 S期における遺伝物質の複製に先行する。その結果、各染色体はセントロメアで結合した2本の姉妹染色分体から構成される。有糸分裂の後期では、細胞が分裂する前に姉妹染色分体が分離し、反対側の細胞極に移動する。有糸分裂中の不分離は、影響を受けた染色体の姉妹染色分体を両方とも受け取る娘細胞と、何も受け取らない娘細胞の両方をもたらす。 ^{[ 2 ] [ 3 ]}これはクロマチンブリッジまたは後期ブリッジとして知られている。有糸分裂不分離は体細胞モザイク現象を引き起こす。なぜなら、不分離事象が発生した細胞から生じた娘細胞のみが異常な数の染色体を持つからである。^{[ 3 ]}有糸分裂中の不分離は、網膜芽細胞腫（下記参照）など、一部の癌の発生に寄与する可能性がある。^{[ 8 ]}有糸分裂における染色体不分離は、トポイソメラーゼ II、コンデンシン、またはセパラーゼの不活性化に起因する可能性がある。^{[ 9 ]}減数分裂における不分離は、サッカロミセス・セレビシエでよく研究されている。この酵母は、他の真核生物と同様に有糸分裂を行う。姉妹染色分体が複製後にDNA-DNAトポロジー的絡み合いとコヒーシン複合体によって一緒に保持されると、染色体ブリッジが発生する。^{[ 10 ]}後期には、コヒーシンはセパラーゼによって切断される。^{[ 11 ]}トポイソメラーゼ II とコンデンシンは、連結を除去する役割を担っている。^{[ 12 ]}

紡錘体形成チェックポイント（SAC）は、真核細胞における適切な染色体分離を制御する分子的な安全機構である。 ^{[ 13 ]} SACは、すべての相同染色体（二価染色体または四分子）が紡錘体装置に適切に整列するまで、後期への進行を阻害する。その後、SACは後期促進複合体（APC）の阻害を解除し、APCは不可逆的に後期への進行を誘発する。

ヒトの異数性症候群の症例調査では、そのほとんどが母方由来であることが示されています。^{[ 6 ]}このことから、なぜ女性の減数分裂はエラーを起こしやすいのかという疑問が生じます。女性の卵形成と男性の精子形成の最も明白な違いは、卵母細胞が第I前期の後期段階で何年も、場合によっては数十年もの間停止することです。一方、男性の配偶子は減数分裂IとIIのすべての段階を迅速に通過します。男性と女性の減数分裂のもう1つの重要な違いは、相同染色体間の組換えの頻度です。男性では、ほとんどすべての染色体対が少なくとも1回の交叉によって結合されますが、ヒトの卵母細胞の10%以上は、交叉イベントのない少なくとも1つの二価染色体を含んでいます。組換えの失敗または不適切な位置での交叉は、ヒトにおける不分離の発生に寄与することが十分に文書化されています。^{[ 6 ]}

ヒト卵母細胞の長期停止により、染色体を結合している凝集結合が弱まり、SAC の活性が低下すると、母体の年齢に関連した分離制御のエラーにつながる可能性がある。^{[ 7 ] [ 14 ]}コヒーシン複合体は、姉妹染色分体を結合させ、紡錘体付着のための結合部位を提供する役割を担っている。コヒーシンは、胎児発生中の卵原細胞で新たに複製された染色体にロードされる。成熟卵母細胞は、 S 期の完了後にコヒーシンを再ロードする能力が限られている。したがって、減数分裂 I の完了前にヒト卵母細胞が長期停止すると、時間の経過とともにコヒーシンがかなり失われる可能性がある。コヒーシンの喪失は、減数分裂中の微小管と動原体の不正確な結合および染色体分離エラーにつながると考えられている。^{[ 7 ]}

ヒトにおいて生存可能な唯一のモノソミーはターナー症候群であり、罹患者はX染色体のモノソミーである（下記参照）。他のモノソミーは通常、胎児発生初期に致死的であり、モザイク現象の場合に体のすべての細胞が影響を受けない場合（下記参照）、または単一のモノソミー染色体の複製によって正常な染色体数が回復した場合（「染色体救済」）にのみ生存が可能である。^{[ 2 ]}

ターナー症候群（Xモノソミー）（45、X0）

X染色体全体が完全に失われることが、ターナー症候群の症例の約半数を占めています。胚発生における両方のX染色体の重要性は、X染色体が1つしかない胎児（核型45、X0 ）の圧倒的多数（99%以上）が自然流産するという観察によって強調されています。^{[ 15 ]}

常染色体トリソミーとは、性染色体であるX染色体とY染色体以外の染色体が、二倍体細胞における正常な2本ではなく、3本存在する状態を指す。

ダウン症候群（21トリソミー）

ダウン症候群は、21番染色体のトリソミーであり、ヒトにおける染色体数の異常の中で最も一般的なものです。^{[ 2 ]}症例の大部分は、母体の減数分裂Iにおける不分離によって生じます。^{[ 15 ]}トリソミーは、新生児の少なくとも0.3%、自然流産の約25%で発生します。妊娠喪失の主な原因であり、知的障害の最も一般的な既知の原因です。^{[ 16 ]}高齢出産は、ダウン症候群につながる減数分裂不分離のリスク増加と関連していることがよく知られています。これは、ヒト卵母細胞の減数分裂停止が40年以上続く可能性があることと関連している可能性があります。^{[ 14 ]}

性染色体異数性とは、性染色体の数が異常な状態、すなわちXX（女性）またはXY（男性）以外の状態を総称する用語である。厳密には、X染色体モノソミー（ターナー症候群、上記参照）も性染色体異数性の一種として分類される。

片親性二倍体とは、染色体対の両方の染色体が同じ親から受け継がれ、したがって同一である状態を指します。この現象は、不分離によるトリソミーとして始まった妊娠の結果である可能性が最も高いです。ほとんどのトリソミーは致死的であるため、胎児は3つの染色体のうち1つを失って二倍体になることで生存します。例えば、15番染色体の片親性二倍体は、プラダー・ウィリー症候群やアンジェルマン症候群の一部の症例で見られます。^{[ 15 ]}

モザイク症候群は、胎児発生初期における有糸分裂不分離によって引き起こされることがある。その結果、生物は異なる倍数性（染色体数）を持つ細胞系統の混合物として進化する。モザイクは一部の組織には存在するが、他の組織には存在しない場合がある。罹患した個体は、斑状または非対称な外観を示すことがある。モザイク症候群の例としては、パリスター・キリアン症候群や伊藤低色素症などがある。^{[ 15 ]}

がんの発生には、細胞ゲノムの複数の変化が伴うことが多い（クヌードソン仮説）。ヒト網膜芽細胞腫は、有糸分裂不分離が悪性形質転換に寄与するがんタイプのよく研究された例である。13番染色体に位置し、腫瘍抑制性網膜芽細胞腫タンパク質をコードするRB1遺伝子の変異は、網膜芽細胞腫の多くの症例で細胞遺伝学的分析によって検出される。13番染色体の一方のコピーのRB1遺伝子座の変異は、有糸分裂不分離によってもう一方の野生型13番染色体の喪失を伴うことがある。この病変の組み合わせにより、影響を受けた細胞は機能的な腫瘍抑制タンパク質の発現を完全に失う。^{[ 8 ]}

着床前遺伝子診断（PGDまたはPIGD）は、遺伝的に正常な胚を特定するために使用される技術であり、遺伝性疾患の家族歴があるカップルに有用です。これは、体外受精（IVF）で生殖を選択する人々にとっての選択肢です。PGDは、時間がかかることと、通常のIVFと同程度の成功率しかないことから、難しいと考えられています。^{[ 18 ]}

核型分析では、羊水穿刺を行い、第一分裂中期の胎児の細胞を調べます。光学顕微鏡を使用して、異数性が問題かどうかを視覚的に判断できます。^{[ 19 ]}

極体診断（PBD）は、卵母細胞における母由来の染色体異数性や転座を検出するために使用できます。PBDのPGDに対する利点は、短時間で実施できることです。これは、透明帯穿孔またはレーザー穿孔によって行われます。^{[ 20 ]}

胚盤胞生検は、透明帯から胚盤胞細胞を採取する技術です。異数性を検出するためによく用いられます。^{[ 21 ]}遺伝子解析は、この処置が完了した後に行われます。この処置に伴うリスクを評価するには、さらなる研究が必要です。^{[ 22 ]}