Anatómia-Lexikon

A kromoszómák

Meghatározás - mi a kromoszóma?

A sejt genetikai összetételét DNS (dezoxiribonukleinsav) és bázisai (adenin, timin, guanin és citozin) formájában tárolják. Valamennyi eukarióta sejtben (állatok, növények, gombák) ez jelen van a sejtmagban kromoszómák formájában. A kromoszóma egyetlen, koherens DNS-molekulából áll, amely bizonyos fehérjékhez kapcsolódik.

A kromoszóma név görög nyelvből származik, és nagyjából "színes testként" fordítható. Ez a név abból a tényből származik, hogy a citológia történetének nagyon korai szakaszában (1888) a tudósoknak sikerült megfesteni őket speciális alapfestékek felhasználásával, és könnyű mikroszkóppal azonosítani őket. Ezek azonban csak a sejtciklus egy bizonyos pontján, mitózisban (csírasejtekben, meiozisban) láthatók, amikor a kromoszóma különösen sűrű (kondenzált).

Hogyan vannak felépítve a kromoszómák?

Ha egy sejt teljes DNS-kettős spirálját, azaz körülbelül 3,4x109 bázispárt összekapcsoljuk, akkor ez egy méternél hosszabb lenne. Az összes hozzáadott kromoszóma teljes hossza csak körülbelül 115 um. Ezt a hosszúságbeli különbséget a kromoszómák nagyon kompakt szerkezete magyarázza, amelyben a DNS-t többször megteszik vagy spirálják egy nagyon specifikus módon.

A hisztonok, a fehérjék különleges formája, fontos szerepet játszanak ebben. Összesen 5 különböző hiszton létezik: H1, H2A, H2B, H3 és H4. Az utóbbi négy hiszton közül kettő henger alakú struktúrát alkot, az oktámert, amely körül a kettős spirál körülbelül kétszer tekercsel (= szuper spirál). A H1 hozzákapcsolódik ehhez a szerkezethez annak stabilizálása érdekében.

A DNS, az oktamer és a H1 ezt a komplexét nukleoszómának nevezzük. Ezek közül a nukleoszómák közül több már „hasonlít egy gyöngyhúrra” viszonylag rövid időközönként (10–60 bázispár) egymás után. A kromoszómák közötti szakaszokat spacer DNS néven ismertek. Az egyes nukleoszómák most újból érintkezésbe kerülnek a H1-en keresztül, amely újabb spirált hoz létre, és ezáltal egy kompressziót is.

A kapott szál viszont hurkokban van jelen, amelyeket savas, nem hiszton fehérjékből álló gerinc, amely Hertone néven is stabilizált. Ezeket a hurkokat spirálokban stabilizálják a fehérjék, ami a kompresszió utolsó szakaszát eredményezi. Ez a magas fokú kompresszió azonban csak a sejtosztódás összefüggésében fordul elő mitózis alatt.

Ebben a fázisban láthatja a kromoszómák jellegzetes alakját is, amely két kromatidból áll. A helyet, ahol ezek kapcsolódnak, centroméreknek nevezzük. Az egyes metafázisos kromoszómákat két rövid és két hosszú karra osztja, amelyeket p és q karoknak is neveznek.
Ha a centromér nagyjából a kromoszóma közepén fekszik, akkor metacentrikus kromoszómának nevezzük, ha teljes egészében egy akrocentrikus kromoszóma egyik végén fekszik. A közöttük levőket szubmetacentrikus kromoszómáknak nevezzük. Ezek a különbségek, amelyek a fénymikroszkóp alatt már láthatók, a hosszúsággal együtt lehetővé teszik a kromoszómák kezdeti osztályozását.

Melyek a telomerek?

A telomerek a kromoszómák végei ismétlődő szekvenciákkal (TTAGGG). Ezek nem tartalmaznak releváns információt, hanem inkább megakadályozzák a relevánsabb DNS-szakaszok elvesztését. Az egyes sejtosztódások során a kromoszóma egy része elveszik a DNS replikáció mechanizmusa révén.

Tehát a telomerek bizonyos értelemben pufferként szolgálnak, amely késlelteti azt a pontot, amelyen a cella megosztása révén elveszíti a fontos információkat. Ha egy sejt telomerjei rövidebbek, mint 4000 bázispár, akkor megkezdi a programozott sejthalált (apoptózis). Ez megakadályozza a hibás genetikai anyag terjedését a szervezetben. Néhány sejt rendelkezik telomerázokkal, enzimekkel, amelyek újra meghosszabbíthatják a telomereket.

Az őssejteken kívül, amelyekből minden más sejt származik, ezek csírasejtek és az immunrendszer bizonyos sejtjei. Ezenkívül a telomerázok a rákos sejtekben is megtalálhatók, ezért beszélünk az immortalizációról egy sejt ebben az összefüggésben.

Itt olvashat mindent a témáról: Telomeres - anatómia, funkció és betegségek

Mi az a kromatin?

A kromatin a sejtmag teljes tartalmára utal, amelyet bázissal megfesthetünk. Ezért a DNS mellett a kifejezés magában foglal bizonyos fehérjéket is, pl. Histonok és hertonok (lásd a szerkezetet), valamint bizonyos RNS-fragmensek (hn és snRNS).

A sejtciklus fázisától vagy a genetikai aktivitástól függően ez az anyag különböző sűrűséggel áll rendelkezésre. A sűrűbb formát heterokromatinnak nevezzük. A megértés megkönnyítése érdekében tehát „tárolási formának” tekinthetjük, és itt meg kell különböztetnünk a konstitutív és a fakultatív heterochromatint.

A konstitutív heterokromatin a legsűrűbb forma, amely a sejtciklus összes fázisában a legmagasabb kondenzációs szinttel rendelkezik. Ez alkotja az emberi genom kb. 6,5% -át, és elsősorban a centromerek és a kromoszómakarok (telomerek) végei közelében helyezkedik el, kis mértékben, de más helyeken is (elsősorban az 1., 9., 16., 19. és Y-kromoszóma). Ezen túlmenően a konstitutív heterokromatin nagy része a nukleáris membrán közelében helyezkedik el, azaz a sejtmag szélein. A középső hely az aktív kromatin, az euchromatin számára van fenntartva.

A fakultatív heterochromatin kicsit kevésbé sűrű, szükség szerint aktiválható és deaktiválható, vagy attól függően, hogy mi a fejlettség. Jó példa erre a női kariotípusok második X kromoszóma. Mivel alapvetően egy X kromoszóma elegendő a sejt túléléséhez, amint végül is elegendő a férfiak számára, a kettő közül az egyik az embriófázisban inaktiválódik. a deaktivált X kromoszómát Barr testnek nevezzük.

Csak a sejtosztódás során, a mitózis összefüggésében teljesen kondenzálódik, miközben a metafázisban eléri a legnagyobb kompressziót. Mivel azonban a különböző géneket gyakran eltérően olvasják - elvégre nem minden fehérjére van szükség mindig azonos mennyiségben -, különbséget kell tenni az aktív és az inaktív euchromatin között.

Olvassa el erről bővebben a: Chromatin

Haploid kromoszómák

Haploid (Gr. Haploos = egyetlen) azt jelenti, hogy a sejt összes kromoszóma külön-külön jelen van, azaz nem párban (diploid), mint általában. Ez az összes tojás- és petesejt természetes állapota, amelyben a két azonos kromatid nem kezdetben válik szét az első meiozis részeként, hanem az összes kromoszómapárt elkülönítik először.

Ennek eredményeként az első meiózis után az ember lánysejtjeiben a szokásos 46 kromoszóma helyett csak 23 van, ami a kromoszómák haploid halmazának fele. Mivel ezekben a lányos sejtekben továbbra is minden kromoszóma azonos példánya van, amely 2 kromoszómából áll, a második meiozis szükséges, amelyben a két kromatid egymástól elválasztva van.

Polién kromoszómák

A polién kromoszóma egy kromoszóma, amely nagyszámú genetikailag azonos kromatidból áll. Mivel az ilyen kromoszómákat alacsonyabb nagyítás mellett könnyen látható, néha óriási kromoszómáknak nevezik. Ennek előfeltétele az endoreplikáció, amelyben a kromoszómákat a sejtmagban többször megsokszorozják anélkül, hogy a sejtosztódás megtörténne.

Milyen funkciók vannak a kromoszómákban?

A kromoszómát, mint genomunk szervezeti egységét elsősorban annak biztosítására használják, hogy a megkettőződött genom a sejtosztódás során egyenletesen oszlik el a lányos sejtek között. Ehhez érdemes alaposabban megvizsgálni a sejtosztódás vagy a sejtciklus mechanizmusát:

A sejt a sejtciklus nagy részét az interfázisban tölti, ami azt jelenti, hogy az a teljes időtartam, amelyben a sejt nem haladja meg azonnal a megosztást. Ez viszont G1, S és G2 fázisokra oszlik.

A G1 fázis (G rés, azaz rés) azonnal követi a sejtosztódást. Itt a sejt újra megnövekszik, és általános anyagcsere-funkciókat hajt végre.

Innentől a G0 fázisra is válthat. Ez azt jelenti, hogy olyan szintre vált, amely már nem képes megosztani, és normál esetekben nagyban megváltozik egy nagyon specifikus funkció (sejtdifferenciálás) teljesítése érdekében. E feladatok teljesítése érdekében a nagyon specifikus géneket intenzívebben olvasják, mások kevésbé vagy egyáltalán nem.

Ha hosszú ideig nincs szükség egy DNS-szakaszra, akkor gyakran a kromoszómák azon részeiben található, amelyek hosszú ideig sűrűn vannak csomagolva (lásd a kromatint). Egyrészt ennek a helymegtakarítás célja, de a génszabályozás egyéb mechanizmusain túl kiegészítő védelem a véletlenszerű olvasás ellen is. Azt is megfigyelték, hogy nagyon specifikus körülmények között a G0 fázistól differenciált sejtek ismét beléphetnek a ciklusba.

A G1 fázist az S fázis követi, vagyis az a fázis, amelyben új DNS-t szintetizálnak (DNS replikáció). Ebben az esetben a teljes DNS-nek a leglazább formájában kell lennie, azaz az összes kromoszóma teljesen fel nem derült (lásd a szerkezetet).

A szintézis fázisának végén a teljes genetikai anyag megismételésre kerül a sejtben. Mivel a másolatot még mindig a centroméren keresztül csatolják az eredeti kromoszómához (lásd a szerkezetet), nem beszélünk a kromoszómák megismétléséről.

Mindegyik kromoszóma most két kromatidból áll, egy helyett, így később a mitózis során a jellemző X-formát felveheti (szigorúan véve, az X-alak csak a metacentrikus kromoszómákra vonatkozik). A következő G2 fázisban megtörténik a sejtosztás azonnali előkészítése. Ez magában foglalja a replikációs hibák és a szál törések részletes ellenőrzését is, amelyeket szükség esetén meg lehet javítani.

Alapvetően kétféle sejtosztódás létezik: mitózis és meiosis. A csírasejtek kivételével a szervezet sejtjei mitózis révén alakulnak ki, amelynek egyetlen feladata két genetikailag azonos leánysejt kialakítása.
A meiozis célja viszont genetikailag különböző sejtek előállítása:
Az első lépésben a megfelelő (homológ), de nem azonos kromoszómákat osztjuk fel. Csak a következő lépésben két azonos kromatidból álló kromoszómákat szétválasztják és újból két lánysejtre osztják el, úgy, hogy végül négy prekurzor sejtből származik eltérő genetikai anyagú csíra.

A kromoszómák formája és felépítése nélkülözhetetlen mindkét mechanizmushoz: Speciális "proteinszálak", az úgynevezett orsókészülék, erősen kondenzált kromoszómákhoz kapcsolódnak, és finoman szabályozott folyamatban húzzák a kromoszómákat a középsíkból (egyenlítői sík) a sejt egymással szemben lévő pólusaihoz. az egyenletes eloszlás biztosítása érdekében. A kromoszómák mikrostruktúrájának még a kis változásai is súlyos következményekkel járhatnak.

Valamennyi emlősben az X és Y nemi kromoszóma aránya meghatározza az utódok nemeit. Alapvetően minden attól függ, hogy a petesejttel egyesülő sperma hordoz-e X vagy Y kromoszómát. Mivel a sperma mindkét formája mindig pontosan azonos mértékben termelődik, a valószínűség mindkét nemnél mindig kiegyensúlyozott. Ez a véletlenszerű rendszer egyenletesebb nemek közötti megoszlást garantál, mint például a környezeti tényezők, például a hőmérséklet esetében.

Tudjon meg többet a témáról: Sejtmag-megosztás

Hogyan továbbadnak a gének a kromoszómákon keresztül?

Ma tudjuk, hogy a tulajdonságokat olyan gének útján öröklik, amelyeket a sejtekben DNS formában tárolnak. Ezeket viszont 46 kromoszómára osztják, amelyeken a 25 000-30000 humán gén eloszlik.

Maga a tulajdonság mellett, amelyet fenotípusnak neveznek, van még a genetikai pár, amelyet genotípusnak neveznek. A helyet, ahol egy gén található a kromoszómán, lókusznak nevezzük. Mivel az embereknek kettős minden kromoszómája van, minden gén kétszer is előfordul. Kivétel ez alól a férfiakon az X-kromoszómális gének, mivel az Y-kromoszóma csak az X-kromoszómán található genetikai információ egy részét hordozza.

Az azonos lokuszon lévő különböző géneket alléleknek nevezzük. Gyakran egynél több kettő különböző allél található. Ezután az egyik a polimorfizmusról beszél. Egy ilyen allél egyszerűen ártalmatlan változat lehet (normál variáns), hanem patológiás mutációk is, amelyek kiválthatják az örökletes betegséget.

Ha egy gén mutációja elegendő a fenotípus megváltoztatásához, akkor monogén vagy Mendelian öröklésről beszélünk. Sok öröklődő tulajdonság azonban több kölcsönhatásba lépő gén révén örökölhető, ezért sokkal nehezebb megvizsgálni.

Mivel az anya és az apja mindkét génjének egyikét mendeli öröklés során adja át a gyermeknek, a következő generációban mindig négy lehetséges kombináció létezik, ezek ugyanakkor lehetnek azonosak egy tulajdonság vonatkozásában. Ha az egyén mindkét allélja azonos hatással van a fenotípusra, akkor az egyén homozigóta e tulajdonsághoz képest, és a tulajdonság ennek megfelelően teljesen kifejeződik.

A heterozigótáknak két különböző allélük van, amelyek különböző módon kölcsönhatásba léphetnek egymással: Ha az egyik allél domináns a másik felett, akkor teljesen elnyomja expresszióját, és a domináns tulajdonság láthatóvá válik a fenotípusban. Az elnyomott allélt recesszívnek nevezzük.

Kodomináns öröklés esetén mindkét allél kifejezheti magát egymástól függetlenül, míg a közbenső öröklés esetén mindkét tulajdonság keveréke áll fenn. Jó példa erre az AB0 vércsoport rendszer, amelyben A és B együttes domináns, de 0 domináns egymással szemben.

Mi az a normális kromoszómakészlet az emberben?

Az emberi sejtekben 22 nemtől független kromoszóma (autoszóma) és két nemi kromoszóma (gonoszóma) van, tehát összesen 46 kromoszóma alkot egy kromoszómakészletet.

Az autoszómák általában párokban érkeznek. A párok kromoszómái hasonlóak a gének formájával és sorrendjével, ezért homológnak nevezik őket. A nők két X kromoszóma szintén homológ, míg a férfiak X és Y kromoszómával rendelkeznek. Ezek különböznek a jelen lévő gének formájában és számában, így már nem lehet beszélni a homológiáról.

A csírasejtekben, azaz a petesejtekben és a spermiumokban a meiozis miatt csak a kromoszómakészlet fele van, azaz 22 egyedi autoszóma és egy gonoszóma. Mivel a csírasejtek megtermékenyedés közben megolvadnak, és néha a teljes szegmenseket kicserélik (kereszteződés), létrejön a kromoszóma új kombinációja (rekombináció). Az összes kromoszómát együtt nevezzük kariotípusnak, amely néhány kivételtől eltekintve (lásd a kromoszóma rendellenességeket) azonos az összes nemben.

Itt mindent megtudhat a témáról: Mitosis - egyszerűen magyarázva!

Miért vannak mindig pár kromoszóma?

Alapvetõen erre a kérdésre egy mondattal lehet válaszolni: Mert hasznosnak bizonyult. A kromoszómapárok jelenléte és a rekombináció elve elengedhetetlen az örökléshez a szexuális szaporodás szempontjából. Ilyen módon véletlenszerűen egy teljesen új egyén alakulhat ki két egyed genetikai anyagából.

Ez a rendszer óriási mértékben növeli a fajok tulajdonságainak sokféleségét, és biztosítja, hogy sokkal gyorsabban és rugalmasabban tudjon alkalmazkodni a megváltozott környezeti feltételekhez, mint ami csak mutáció és szelekció révén lehetséges.

A kettős kromoszómakészlet védőhatással is rendelkezik: ha egy gén mutációja működésképtelenséghez vezetne, akkor is van egyfajta "biztonsági másolat" a második kromoszómában. Ez nem mindig elég a szervezet számára a rendellenesség kompenzálására, különösen, ha a mutált allél domináns, de növeli annak esélyét. Ezen túlmenően a mutáció így nem kerül automatikusan minden utódra, ez pedig megóvja a fajt a túl radikális mutációktól.

Mi a kromoszóma mutáció?

Genetikai defektusok származhatnak ionizáló sugárzásból (például röntgen), kémiai anyagokból (például cigarettafüstben lévő benzopirolból), bizonyos vírusokból (például HP vírusok), vagy alacsony valószínűséggel tisztán véletlenszerűen is előfordulhatnak. A fejlesztés gyakran számos tényezőt von be. Az ilyen változások elvileg minden testszövetben előfordulhatnak, de gyakorlati okokból az elemzés általában limfocitákra (egy speciális immunsejt típus), fibroblasztokra (kötőszöveti sejtek) és csontvelő sejtekre korlátozódik.

A kromoszóma mutáció az egyes kromoszómák jelentős szerkezeti változása.A teljes kromoszóma hiánya vagy hozzáadása viszont genom vagy ploidy mutációt jelent, míg a génmutáció kifejezés a génben viszonylag kis változásokra utal. A kromoszóma rendellenesség (latin aberrare = eltérni) kifejezés kissé tágabb és magában foglalja az összes olyan változást, amely fénymikroszkóppal detektálható.

A mutációknak nagyon különböző hatása lehet:

A csendes mutációk, azaz olyan mutációk, amelyekben a változásnak nincs hatása az egyénre vagy utódaikra, inkább atipikusak a kromoszóma-rendellenességekre, és gyakrabban fordulnak elő a gén- vagy pontmutációk területén.
A funkcionális veszteség mutáció akkor fordul elő, ha a mutáció hibásan hajtogatott és tehát funkcionális fehérjét eredményez, vagy egyáltalán nincs fehérje.
Az úgynevezett funkcionális nyereség-mutációk úgy változtatják meg a hatás típusát vagy a termelt fehérjék mennyiségét, hogy teljesen új hatások merüljenek fel. Egyrészt ez az evolúció és így egy faj túlélésének vagy új fajok megjelenésének döntő mechanizmusa, másrészt, mint a Philadelphia kromoszóma esetében, döntő mértékben hozzájárulhat a rákos sejtek fejlődéséhez.

A kromoszóma-rendellenességek különböző formáiról a legismertebb a numerikus rendellenességek, amelyekben az egyes kromoszómák csak egyszer vannak jelen (monoszómia) vagy akár háromszor is (triszómia).

Ha ez csak egyetlen kromoszómára vonatkozik, akkor aneuploidianak nevezzük, és a teljes kromoszómakészletet poliploidia (tri- és tetraploidia) befolyásolja. Ez a rendellenes eloszlás a legtöbb esetben a csírasejt-fejlődés során merül fel, mivel a kromoszómák nem szétválódnak (nem osztódnak) a sejtosztódás (meiozis) során. Ez a kromoszómák egyenetlen eloszlásához vezet a lánysejtek között, és ezáltal a fejlődő gyermek numerikus rendellenességéhez.

A nem nem-kromoszómák monoszómiái (= autoszómák) összeegyeztethetetlenek az élettel, ezért élő gyermekeknél nem fordulnak elő. A 13., 18. és 21. triszómia kivételével az autoszomális triszómia szinte mindig spontán abortuszhoz vezet.

Mindenesetre, szemben a nemi kromoszómák rendellenességeivel, amelyek szintén észrevétlenek lehetnek, mindig vannak súlyos klinikai tünetek és általában többé-kevésbé kifejezett külső rendellenességek (diszmorfizmus) is.

Ilyen eloszlás a mitotikus sejtosztódás későbbi szakaszában is előfordulhat (a csírasejtek kivételével minden sejt). Mivel az érintett sejteken kívül változatlan sejtek is vannak, szomatikus mozaikról beszélhetünk. Szomatikus (görög szoma = test) esetén minden olyan sejtet értünk, amelyek nem csírasejtek. Mivel a test sejtjeinek csak egy kis részét érinti, a tünetek általában sokkal enyhébbek. Ezért a mozaik típusokat gyakran hosszú ideig észrevétlenül hagyják.

Itt mindent megtudhat a témáról: Kromoszóma mutáció

Mi a kromoszóma-rendellenesség?

A kromoszóma szerkezeti rendellenessége alapvetően megfelel a kromoszóma mutáció meghatározásának (lásd fent). Ha a genetikai anyag mennyisége változatlan marad, és egyszerűen eltérően oszlik meg, akkor a kiegyensúlyozott aberrációról beszélhetünk.

Ez gyakran transzlokáción keresztül történik, azaz egy kromoszóma szegmens átvitele egy másik kromoszómába. Ha ez egy kromoszóma közötti csere, akkor az kölcsönös transzlokációról beszél. Mivel a genomnak csak körülbelül 2% -ára van szükség fehérjék előállításához, nagyon valószínűtlen, hogy egy ilyen gén a töréspontban van, és ezzel elveszíti funkcióját vagy károsodjon benne. Ezért egy ilyen kiegyensúlyozott aberráció gyakran észrevétlen marad, és több generáción át terjed.

Ez azonban a csírasejtek fejlődése során a kromoszómák eloszlásához vezethet, ami meddőséghez, spontán vetéléshez vagy kiegyensúlyozatlan rendellenességű utódokhoz vezethet.

Egy kiegyensúlyozatlan rendellenesség spontán módon is előfordulhat, azaz családtörténet nélkül. Az a valószínűség, hogy egy gyermek életben születik kiegyensúlyozatlan aberrációval, erősen függ az érintett kromoszómáktól, és 0 és 60% között mozog. Ez egy kromoszóma szegmens elvesztéséhez (= delécióhoz) vagy duplikációhoz (= duplikációhoz) vezet. Ebben az összefüggésben a részleges mono- és triszómiákról beszélünk.

Egyes esetekben ezek két különböző régióban együtt fordulnak elő, a parciális monoszómia általában meghatározóbb a klinikai tünetek megjelenése szempontjából. Ezek kiemelkedő példák a törlésre Macska sikoly szindróma és Wolf-Hirschhorn szindróma.

Mikrodelegációról beszélhetünk, amikor a változást a fénymikroszkóppal már nem lehet meghatározni, azaz amikor egy vagy néhány gén elvesztésének kérdése van. Ezt a jelenséget a Prader-Willi-szindróma és az Angelman-szindróma okainak tekintik, és szorosan kapcsolódik a retionoblastoma kialakulásához.

A Robertson áttelepítés különleges eset:
Két akrocentrikus kromoszóma (13, 14, 15, 21, 22) egyesül a centromerén, és a rövid kar elvesztése után egyetlen kromoszómát képeznek (lásd a szerkezetet). Bár ez csökkenti a kromoszómák számát, ezt kiegyensúlyozott aberrációnak nevezik, mivel ezekben a kromoszómákban a rövid karok elvesztése könnyen kompenzálható. Itt is a következmények gyakran csak a következő generációk során észlelhetők, mivel nagyon nagy a valószínűsége annak, hogy vetélés történik, vagy él egy triszómiás gyermek.

Ha két törés van a kromoszómán belül, akkor előfordulhat, hogy a közbenső szegmenst 180 ° -kal elforgatják és beépítik a kromoszómába. Ez az inverziónak nevezett folyamat csak akkor kiegyensúlyozatlan, ha a töréspontja egy aktív génen belül helyezkedik el (a teljes genetikai anyag 2% -a). Attól függően, hogy a centromér az invertált szegmensen belül vagy kívül van-e, peri- vagy paracentrikus inverzió. Ezek a változások hozzájárulhatnak a genetikai anyag egyenetlen eloszlásához a csírasejteken is.

Paracentrikus inverzió esetén, amikor a centromér nem az invertált szegmensben, csírasejtek is megjelenhetnek, amelyekben kettő vagy nincs centroméra. Ennek eredményeként a megfelelő kromoszóma elveszik a legelső sejtosztódás során, ami szinte bizonyosan vetéléshez vezet.

Az inszerció egy kromoszóma-fragmens máshol való beépülését jelenti. Itt is elsősorban az utódokat érinti. A gyűrű kromoszóma különösen a végdarabok deléciója után fordulhat elő. A szekvenciák típusa és mérete meghatározó a tünetek súlyossága szempontjából. Ezenkívül helytelen eloszlásokhoz vezethet, és ezáltal mozaik típusokká válhat a test sejtjeiben.

Ha a metafázis kromoszóma a sejtosztódás során hibásan választ el, izokromoszómák következhetnek be. Ez két pontosan ugyanaz a kromoszóma, amelyek csak hosszú vagy csak rövid karokból állnak. Az X kromoszóma esetében ez Ulrich-Turner szindrómaként (X monoszómia) manifesztálódhat.

További információ a témáról: Kromoszóma rendellenességek

21. triszómia

A 21. sz. Trizómia, más néven Down-szindróma, vitathatatlanul a leggyakoribb numerikus kromoszóma-rendellenesség az élő szülések között, a férfiakat kissé gyakrabban érintve (1,3: 1).

A 21. trisizomia előfordulásának valószínűsége különféle demográfiai tényezőktől függ, például az anyák születésének átlagos életkorától, és régiónként kissé változik.

A 21-es triszómia 95% -a megoszlási hiba következtében merül fel a meiosis (csírasejt-megosztás) összefüggésében, nevezetesen a nem-diszjunktivitás, azaz a testvérkromatidok elválasztásának elmulasztása miatt.

Ezeket szabad triszómiáknak nevezik, és az anyában 90%, apában 5% és az embrionális genomban további 5% -ban fordul elő.

További 3% a kiegyensúlyozatlan transzlokációk eredményeként, akár a 14. kromoszómán, akár a 21. kromoszómán; A 21 transzlokáció normál és kettős kromoszómát hoz létre. A fennmaradó 2% mozaik típusú, amelyekben a triszómia nem csírasejtekben fordult elő, ezért nem érinti az összes testsejtet. A mozaik típusok gyakran annyira enyhe, hogy hosszú ideig teljesen észrevétlenek maradhatnak.

Mindenesetre kromoszómás vizsgálatot kell végezni annak érdekében, hogy megkülönböztessük a tüneti szempontból azonos szabad triszómiát az esetlegesen örökölt transzlokációs trisómiától. Ezután követheti az előző generációk családtörténete.

Érdekli ez a téma? Olvassa el a következő cikket erről: 21. trizómia

13. trizómia

A 13. triszómia vagy a Patau-szindróma gyakorisága 1: 5000, és sokkal ritkább, mint a Down-szindróma. Az okok (szabad triszómiák, transzlokációk és mozaik típusok) és azok százalékos megoszlása azonban nagyjából azonos.

Elméletileg szinte minden esetet prenatalaira lehet diagnosztizálni ultrahang vagy PAPP-A teszt segítségével. Mivel a PAPP-A teszt nem feltétlenül része a rutin vizsgálatoknak, Közép-Európában az esetek kb. 80% -át születés előtt diagnosztizálják.

Az ultrahanggal már megfigyelhető növekedési maradék, kétoldalú ajak és szájpad, valamint szokatlanul kis szem (mikroftalmia). Ezenkívül általában eltérő súlyosságú az agy és az arc rendellenességei (holoprosencephaly).

Míg a lobar formában az agyfélteke szinte teljesen elválasztódik, és oldalsó kamrai jönnek létre, a semi-lobar formában gyakran csak az agy hátsó részét választják el egymástól, és az oldalsó kamrák hiányoznak. A legsúlyosabb formában, az alobar formában az agyfélteke nem válik szét.

A fél- vagy avató alakú csecsemők általában közvetlenül a születés után meghalnak. Egy hónap elteltével a halálozási arány az élő születések 50% -a körül alakul. 5 éves koráig a 13. triszómiából származó halálozási arány 90% -ra nő. Az agyi rendellenességek miatt a legtöbb esetben a betegek egész életen ágyakig maradnak, és nem tudnak beszélni, ezért teljes ellátástól függnek. Ezenkívül a Trismoie 13 kiterjedt fizikai megnyilvánulása is lehet.

Olvassa tovább a témáról a következő címen: 13. triszómia a magzaton

16. trizómia

Alapvetően a 16. triszómia a leggyakoribb triszómia (az összes triszómia körülbelül 32% -a), de a 16. triszómiában élő gyermekek nagyon ritkák. Általában az élő születés csak részleges triszómiában vagy mozaikban történik. A triszómiák közül ez a leggyakrabban a halálesetekért felelős: a kromoszóma-rendellenességek miatti 100 vetélésből 32-re vezethető vissza a triszómia e formája.

Ezért elsősorban prenatálisan, azaz prenatálisan dokumentálják az azonosítható jellemzőket. Érdemes megemlíteni a különféle szívhibákat, a lassú növekedést, az egyetlen köldök artériát (egyébként dupla) és a nyaki fokozott átlátszóságát, amelyet a még nem teljesen kifejlesztett nyirokrendszer és a bőr megnövekedett rugalmassága miatt folyadék felhalmozódása magyarázhat. Ezenkívül a fiziológiás köldöksérv, azaz a bél egy nagy részének ideiglenes elmozdulása a köldökön kívülre gyakran nem regresszál megfelelően, azaz omphalocele vagy köldökzsinór törés.

Ugyanakkor az ultrahang segítségével a keresztezett ujjakkal végzett hajlító kontraktúrát is kimutathatják. Néhány élő születéskor általános izomhiány (azaz általános izomgyengeség) észlelhető. Ez ivási gyengeséghez vezet, és biztosíthatja, hogy a csecsemőt mesterségesen táplálják. Gyakran előfordul a négy ujjú barázda, amely oly jellemző a triszómiákra. A triszómia előfordulásának gyakorisága itt is közvetlenül függ az anya életkorától.

18. trizómia

Az Edwards-szindróma, azaz a 18. triszómia 1: 3000 gyakorisággal fordul elő. A prenatális diagnosztikával ugyanaz, mint a Patau-szindrómánál: Itt is ugyanazok a vizsgálatok lehetővé tennék az összes beteg teljes születését a születés előtt. Az okokat és eloszlásaikat összehasonlítani kell más triszómiákkal (lásd 21. triszómia).

Ezenkívül a 18. triszómiában vannak részleges triszómiák is, amelyek - akárcsak a mozaik típusok - sokkal enyhébb klinikai folyamatokhoz vezetnek. A kapcsolódó diszmorfizmusok szintén rendkívül jellemzőek az Edwards-szindrómára: Születéskor a betegek jelentősen csökkent 2 kg-os testtömeggel (normális: 2,8-4,2 kg), visszahúzódó széles homlokukkal, az arc általában fejletlen alsó felével, kis szájnyílású. , keskeny szemhéjak és hátra forgatva, alakváltozott fülek (faun fül). Ezen felül a fej hátsó része szokatlanul fejlett az újszülött számára. A bordák szokatlanul keskenyek és törékenyek. Az újszülötteknek a teljes izomzatának állandó feszültsége (tónusa) is van, amely azonban a túlélőkben az első néhány hét után visszahúzódik.

Egy másik jellegzetes vonás a 2. és 5. ujj keresztezése a 3. és 4. ujj felett, az összes ujj beütése közben, míg a lábak szokatlanul hosszúak (elmúltak), különösen kifejezett sarkúak, mutatványos körmök és hátsó hátul.

A súlyos szervi rendellenességek gyakoriak és általában kombinációban fordulnak elő: szív- és vesehibák, a bél rendellenességei (malrotációja), a hashártya adhéziói (mesenterium commune), a nyelőcső elzáródása (nyelőcső-atrezia) és még sok más.

Ezen rendellenességek miatt a halálozási arány körülbelül 50% az első 4 napban, csak körülbelül 5-10% él egy éven át. Az abszolút kivétel a felnőttkori túlélés: Mindenesetre az értelmi fogyatékosság nagyon kifejezett és nem tud beszélni, ágyban fekve és inkontinens, tehát teljesen függ a külső segítségtől.

A 18-as triszómiáról bővebben olvashat a témával kapcsolatos részletes cikkünkben:

18. trizómia (Edwards-szindróma)
18. triszómia a magzaton

Triszómia X

A X-trizómia a kromoszóma-rendellenességek legmegfigyelhetetlenebb formája, az érintettek megjelenése, akik logikusan minden nő, nem különbözik nagyban a többi nőtől. Néhányan észrevehetők, mert különösen magasak és kissé "kövér" arcvonásokkal rendelkeznek. A mentális fejlődés szintén nagyrészt normális lehet, a normál határtól az enyhe mentális fogyatékosságig terjedhet.

Ez az intelligenciahiány azonban kicsit súlyosabb, mint a nemi kromoszómák többi triszómájában (XXY és XYY). Az 1: 1000 gyakorisággal ez valójában nem olyan ritka, de mivel a trisómiát általában nem társítják klinikailag jelentős tünetekkel, a betegségben szenvedő nők többségét valószínűleg soha nem diagnosztizálják egész életük alatt.

A hordozókat általában véletlenszerűen fedezik fel családi ellenőrzés vagy prenatális diagnosztika során. A termékenység enyhén csökkent, és a következő generációban kissé megnövekszik a nemi kromoszóma-rendellenességek aránya, így ha gyermeket akarunk, genetikai tanácsadás ajánlott.

A többi triszómiahoz hasonlóan a X-triszómia általában szabad triszómiaként alakul ki, azaz a testvér-kromatidiumok megosztásának (nem diszjunktivitása) hiánya miatt. Itt is általában az anyai petesejtek érésekor merül fel, bár a valószínűség az életkorral növekszik.

Törékeny X-szindróma

A férfiaknál a Fragile X szindróma vagy a Martin Bell szindróma előnyben részesített, mivel csak egy X kromoszómával rendelkeznek, ezért a változás jobban befolyásolja őket.

Egy éven belül 1: 1250-es gyakorisággal fordul elő, ami a nem specifikus mentális retardáció leggyakoribb formáját jelenti, azaz minden olyan mentális hátrányt, amelyet tipikus tünetekkel járó speciális szindróma nem jellemez.

A törékeny X-szindróma általában a lányoknál is kissé gyengébb formában fordulhat elő, ennek oka az egyik X-kromoszóma véletlenszerű inaktiválása. Minél nagyobb a kikapcsolt egészséges X kromoszóma aránya, annál erősebbek a tünetek.

A legtöbb esetben azonban a nők a preutáció hordozói, amelyek még nem mutatnak klinikai tüneteket, de fiaikban tömegesen növelik a teljes mutáció valószínűségét. Rendkívül ritka esetekben a férfiak is hordozhatják a preuációt, amelyet csak akkor továbbadhatnak a lányoknak, de akik általában klinikailag egészségesek is (Sherman paradoxon).

A szindrómát az FMR gén rendkívül megnövekedett számú CGG triplettje (egy bizonyos bázisszekvencia) váltja ki (törékeny hely-mentális retardáció); 10-50 másolat helyett az 50-200 premutáció, teljes expresszióval 200–2000 példányban.

A fénymikroszkóp alatt ez úgy néz ki, mint egy törés a hosszú karban, ez adta a szindróma nevét. Ez az érintett gén deaktiválódásához vezet, ami viszont a tüneteket okozza.

Az érintett emberek a beszéd és a mozgás lassú fejlődését mutatják, és viselkedési problémákat mutathatnak, amelyek hiperaktivitás, illetve autizmus irányába vezethetnek.A tisztán külső rendellenességek (diszmorfizmus jelei) hosszú arc, kiemelkedő álllal és kiálló fülkel. A pubertáskor a herék gyakran nagymértékben megnagyobbodnak (macroorchidia), és az arcvonások durvabbak lesznek. A premutáció női hordozói között enyhén halmozódnak fel pszichológiai rendellenességek és különösen korai menopauza.

Mi a kromoszóma elemzés?

A kromoszóma analízis egy citogenetikában zajló folyamat, amellyel a kromoszóma numerikus vagy strukturális rendellenességei kimutathatók.

Ilyen elemzést lehetne alkalmazni például akkor, ha kromoszómás szindrómát gyanítanak azonnal, azaz rendellenességek (diszmorfizmusok) vagy értelmi fogyatékosság (retardáció), valamint meddőség, rendszeres vetélés (abortusz) és bizonyos rákok (például limfómák) esetén is. vagy leukémia).

Ehhez általában limfocitákra van szükség, amely egy speciális immunsejt, amelyet a beteg véréből nyernek. Mivel ilyen módon csak viszonylag kis mennyiség érhető el, a sejteket stimulálni kell, hogy megosszák a fitohemagglutininnel, és a limfocitákat ezután laboratóriumban tenyészteni lehet.

Egyes esetekben a mintákat (biopsziákat) a bőrről vagy a gerincvelőből veszik, és hasonló eljárást alkalmaznak. A cél az, hogy minél több olyan DNS-anyagot nyerjünk, amely jelenleg a sejtosztódás közepén van. A metafázisban az összes kromoszóma egy szinten van elrendezve, körülbelül a sejt közepén, annak érdekében, hogy a következő lépésben, az anafázishoz a sejt másik oldalára (pólusaira) húzódjanak.

Ebben az időben a kromoszómák különösen szorosan vannak csomagolva (erősen kondenzáltak). Hozzáadunk az orsómérgezéshez szükséges kolchicint, amely pontosan működik a sejtciklus ebben a szakaszában, így a metafázis kromoszómái felhalmozódnak. Ezután elkülönítik és megfestik speciális festési módszerekkel.

A leggyakoribb a GTG-sáv, amelyben a kromoszómákat tripszinnel, egy emésztő enzimmel és a Giemsa pigmenssel kezelik. A különösen sűrűn csomagolt régiók, valamint az adeninnel és a timinnal gazdag régiók sötétek.

A kapott G-sávok az egyes kromoszómákra jellemzőek, és egyszerűsítve szólva kevesebb géntartalmú régiónak tekinthetők. Az így festett kromoszómákról képet készítünk ezerszeres nagyítással és számítógépes program segítségével készítünk kariogramot. A sávos mintázaton kívül a kromoszóma méretét és a centromér helyzetét is felhasználjuk a kromoszómák ennek megfelelő rendezéséhez. Vannak más sávosítási módszerek is, amelyeknek nagyon különböző előnyei lehetnek.