kromosomer

Definisjon - hva er kromosomer?

En celles genetiske sammensetning lagres i form av DNA (deoksyribonukleinsyre) og dens baser (adenin, timin, guanin og cytosin). I alle eukaryote celler (dyr, planter, sopp) er dette til stede i cellekjernen i form av kromosomer. Et kromosom består av et enkelt, koherent DNA-molekyl, som er knyttet til visse proteiner.

Navnet kromosom er avledet fra gresk og kan grovt oversettes som "fargekropp". Dette navnet kommer av det faktum at forskere lyktes veldig tidlig i cytologiens historie (1888) å farge dem ved å bruke spesielle grunnleggende fargestoffer og identifisere dem i et lysmikroskop. Imidlertid er de bare virkelig synlige på et bestemt punkt i cellesyklusen, mitose (meiose i kjønnsceller), når kromosomet er spesielt tett (kondensert).

Hvordan er kromosomer strukturert?

Hvis hele DNA-dobbelhelixen til en celle, dvs. rundt 3,4 x 109 basepar, skulle kobles sammen, ville dette resultere i en lengde på over en meter. Den totale lengden på alle tilsatte kromosomer er bare rundt 115 um. Denne forskjellen i lengde forklares med den meget kompakte strukturen til kromosomene, der DNAet blir såret eller spiralformet flere ganger på en veldig spesifikk måte.

Histoner, en spesiell form for proteiner, spiller en viktig rolle i dette. Det er totalt 5 forskjellige histoner: H1, H2A, H2B, H3 og H4. To av de siste fire histonene kombineres for å danne en sylindrisk struktur, oktamer, rundt hvilken den dobbelte heliksen slynger seg omtrent to ganger (= super helix). H1 fester seg til denne strukturen for å stabilisere den.

Dette komplekset av DNA, oktamer og H1 kalles et nukleosom. Flere av disse nukleosomene er nå “som en streng med perler” med relativt korte intervaller (10-60 basepar) etter hverandre. Seksjonene mellom kromosomene er kjent som spacer DNA. De individuelle nukleosomene kommer nå i kontakt igjen via H1, noe som skaper en ytterligere spiralforming og dermed også en kompresjon.

Den resulterende tråden er igjen til stede i løkker, som er stabilisert av en ryggrad laget av sure ikke-histonproteiner, også kjent som Hertone. Disse løkkene er i sin tur i spiraler stabilisert av proteiner, noe som resulterer i det siste trinnet av kompresjon. Imidlertid forekommer denne høye grad av kompresjon bare i sammenheng med celledeling under mitose.

I denne fasen kan du også se den karakteristiske formen til kromosomene, som er sammensatt av to kromatider. Stedet hvor disse er koblet sammen kalles sentromer. Den deler hvert metafasekromosom i to korte og to lange armer, også kalt p og q armer.
Hvis sentromerene ligger omtrent midt i kromosomet, kalles det et metasentrisk kromosom; hvis det ligger helt i en av endene av et akrokentrisk kromosom. De i mellom kalles submetasentriske kromosomer. Disse forskjellene, som allerede kan sees under lysmikroskopet, sammen med lengden, tillater en innledende klassifisering av kromosomene.

Hva er telomerene?

Telomerer er endene av kromosomene med repeterende sekvenser (TTAGGG). Disse har ikke relevant informasjon, men tjener heller til å forhindre tap av mer relevante DNA-seksjoner. Med hver celledeling går en del av kromosomet tapt gjennom mekanismen for DNA-replikasjon.

Så telomerene er på en måte en buffer som forsinker punktet der cellen mister viktig informasjon gjennom deling. Hvis telomerene til en celle er mindre enn 4.000 basepar, blir programmert celledød (apoptose) igangsatt. Dette forhindrer spredning av defekt genetisk materiale i organismen. Noen få celler har telomeraser, enzymer som er i stand til å forlenge telomerene igjen.

I tillegg til stamcellene som alle andre celler stammer fra, er dette kimceller og visse celler i immunsystemet. I tillegg finnes også telomeraser i kreftceller, og det er derfor man snakker om udødeliggjøring i denne sammenhengen av en celle.

Les alt om emnet her: Telomerer - Anatomi, funksjon og sykdommer

Hva er kromatin?

Kromatin refererer til hele innholdet i en cellekjerne, som kan farges med en base. Derfor, i tillegg til DNA, inkluderer begrepet også visse proteiner, f.eks. Histoner og Hertones (se struktur), samt visse RNA-fragmenter (hn og snRNA).

Avhengig av fasen i cellesyklusen eller avhengig av genetisk aktivitet, er dette materialet tilgjengelig i forskjellige tettheter. Den tettere formen kalles heterokromatin. For å gjøre det lettere å forstå, kan man derfor betrakte det som en "lagringsform" og her igjen skille mellom konstitutivt og fakultativt heterokromatin.

Konstitutivt heterokromatin er den mest tette formen, som er til stede i sitt høyeste nivå av kondensering i alle faser av cellesyklusen. Det utgjør omtrent 6,5% av det humane genomet og er hovedsakelig lokalisert nær sentromerene og endene av kromosomarmene (telomerer) i liten grad, men også andre steder (hovedsakelig kromosomer 1, 9, 16, 19 og Y). I tillegg er det meste av det konstitutive heterokromatinet lokalisert nær kjernemembranen, dvs. på kantene av cellekjernen. Plassen i midten er forbeholdt det aktive kromatinet, eukromatinet.

Fakultativt heterokromatin er litt mindre tett og kan aktiveres og deaktiveres etter behov eller avhengig av utviklingsstadiet. Et godt eksempel på dette er det andre X-kromosomet i kvinnelige karyotyper. Siden ett X-kromosom i utgangspunktet er nok til at cellen kan overleve, og til slutt er tilstrekkelig for menn, deaktiveres en av de to i embryonfasen. det deaktiverte X-kromosomet er kjent som Barr-kroppen.

Bare under celledeling, i forbindelse med mitose, kondenserer den fullstendig, hvorved den når sin høyeste kompresjon i metafasen. Men siden de forskjellige genene blir lest annerledes ofte - det er tross alt ikke hvert protein som kreves i samme mengde til enhver tid - skilles det her mellom aktivt og inaktivt eukromatin.

Les mer om dette under: Chromatin

Haploide kromosomer

Haploid (Gr. Haploos = enkelt) betyr at alle kromosomer i en celle er tilstede hver for seg, dvs. ikke i par (diploid), slik som vanligvis er tilfelle. Dette er den naturlige tilstanden til alle egg- og sædceller, der de to identiske kromatidene først ikke er separert som en del av den første meiosen, men heller alle kromosompar skilles først.

Som et resultat, etter den første meiosen, har dattercellene hos mennesker bare 23 i stedet for de vanlige 46 kromosomene, noe som tilsvarer halvparten av det haploide settet med kromosomer. Siden disse dattercellene fremdeles har en identisk kopi av hvert kromosom bestående av 2 kromosomer, er den andre meiosen nødvendig, der de to kromatoidene skilles fra hverandre.

Polytene kromosomer

Et polytenkromosom er et kromosom som består av et stort antall genetisk identiske kromatider. Siden slike kromosomer er enkle å se under en lavere forstørrelse, blir de noen ganger referert til som gigantiske kromosomer. Forutsetningen for dette er endoreplikasjon, der kromosomene multipliseres flere ganger i cellekjernen uten at celledeling oppstår.

Hva er funksjonene til kromosomene?

Kromosomet, som organisasjonsenheten til genomet vårt, brukes først og fremst for å sikre at det dupliserte genomet blir jevnt fordelt mellom dattercellene under celledeling. For å gjøre dette, er det verdt å se nærmere på mekanismene for celledeling eller cellesyklusen:

Cellen tilbringer det meste av cellesyklusen i grensesnittet, noe som betyr hele tidsperioden der cellen ikke umiddelbart er i ferd med å dele seg. Dette igjen er delt inn i G1, S og G2 faser.

Gl-fasen (G for gap, dvs. gap) følger umiddelbart celledeling. Her øker cellen i størrelse igjen og utfører generelle metabolske funksjoner.

Herfra kan den også bytte til G0-fasen. Dette betyr at det endres til et stadium som ikke lenger er i stand til å dele seg, og i normale tilfeller også endres sterkt for å oppfylle en veldig spesifikk funksjon (celledifferensiering). For å oppfylle disse oppgavene blir visse gener lest mer intenst, andre mindre eller ikke i det hele tatt.

Hvis det ikke er behov for en seksjon DNA lenge, befinner den seg ofte i de delene av kromosomene som har vært tettpakket i lang tid (se kromatin). På den ene siden har dette som formål å spare plass, men i tillegg til de andre mekanismene for genregulering, er det også en ekstra beskyttelse mot å bli lest ved et uhell. Imidlertid har det også blitt observert at under meget spesifikke forhold kan differensierte celler fra G0-fasen komme inn i syklusen på nytt.

G1-fasen blir fulgt av S-fasen, dvs. fasen der nytt DNA blir syntetisert (DNA-replikasjon). Her må hele DNAet være i sin løseste form, dvs. alle kromosomer er fullstendig uprullet (se struktur).

På slutten av syntesefasen dupliseres hele arvestoffet i cellen. Siden kopien fremdeles er festet til det opprinnelige kromosomet via sentromeren (se struktur), snakker man ikke om en duplisering av kromosomene.

Hvert kromosom består nå av to kromatider i stedet for ett, slik at det senere kan anta den karakteristiske X-formen under mitose (strengt tatt gjelder X-formen bare metacentriske kromosomer). I den påfølgende G2-fasen foregår den umiddelbare forberedelsen for celledeling. Dette inkluderer også en detaljert sjekk for replikasjonsfeil og strandbrudd, som kan repareres om nødvendig.

Det er i utgangspunktet to typer celledeling: mitose og meiose. Med unntak av kjønnscellene oppstår alle celler i en organisme gjennom mitose, hvis eneste oppgave er dannelsen av to genetisk identiske datterceller.
Meiosis derimot har som formål å generere genetisk forskjellige celler:
I et første trinn deles de tilsvarende (homologe), men ikke identiske kromosomer opp. Bare i neste trinn blir kromosomene, som består av to identiske kromatider, separert og igjen fordelt til to datterceller hver, slik at til slutt fire kimceller med forskjellig genetisk materiale oppstår fra en forløpercelle.

Formen og strukturen til kromosomene er essensielle for begge mekanismene: Spesielle "proteintråder", det såkalte spindelapparatet, fester seg til de sterkt kondenserte kromosomene og trekker kromosomene i en finregulert prosess fra midtplanet (ekvatorialplan) til de motsatte polene i cellen rundt en for å sikre jevn fordeling. Selv små endringer i kromosomens mikrostruktur kan ha alvorlige konsekvenser.

For alle pattedyr bestemmer forholdet mellom kjønnskromosomer X og Y også kjønn til avkommet. I utgangspunktet avhenger det hele av om sædcellene som forenes med eggcellen bærer et X- eller Y-kromosom. Siden begge former for sæd alltid produseres i nøyaktig samme grad, er sannsynligheten alltid balansert for begge kjønn. Dette tilfeldige systemet garanterer en jevnere kjønnsfordeling enn for eksempel med miljøfaktorer som temperatur.

Finn ut mer om emnet: Cellekjernedeling

Hvordan blir genene ført via kromosomene?

I dag vet vi at egenskaper arves via gener som er lagret i cellene i form av DNA. Disse er i sin tur delt inn i 46 kromosomer, som de 25.000-30000 menneskelige gener er fordelt på.

I tillegg til selve eiendommen, som kalles fenotypen, er det også den genetiske motstykket, som kalles genotypen. Stedet der et gen er på et kromosom kalles et lokus. Siden mennesker har dobbelt hvert kromosom, oppstår hvert gen også to ganger. Det eneste unntaket fra dette er X-kromosomgenene hos menn, ettersom Y-kromosomet bare bærer en brøkdel av den genetiske informasjonen som finnes på X-kromosomet.

Ulike gener som er på samme sted kalles alleler. Ofte er det mer enn to forskjellige alleler på ett sted. Man snakker da om polymorfisme. En slik allel kan ganske enkelt være en ufarlig variant (normal variant), men også patologiske mutasjoner, som kan være utløsningen for en arvelig sykdom.

Hvis mutasjonen av et enkelt gen er tilstrekkelig til å endre fenotypen, snakker man om monogen eller Mendelian arv. Mange av de arvelige trekkene arves imidlertid gjennom flere samvirkende gener og er derfor mye vanskeligere å studere.

Siden mor og far overfører hvert av sine to gener til barnet i en Mendelian arv, er det alltid fire mulige kombinasjoner i neste generasjon, hvorved disse også kan være de samme i forhold til en eiendom. Hvis begge alleler hos et individ har samme effekt på fenotypen, er individet homozygot i forhold til denne karakteristikken, og karakteristikken er tilsvarende fullstendig uttrykt.

Heterozygoter har to forskjellige alleler som kan samvirke med hverandre på forskjellige måter: Hvis en allel er dominerende over en annen, undertrykker den uttrykket sitt fullstendig, og den dominerende egenskapen blir synlig i fenotypen. Den undertrykte allelen kalles recessiv.

Når det gjelder en kodominant arv, kan begge alleler uttrykke seg upåvirket av hverandre, mens det i tilfelle av en mellomarv er en blanding av begge egenskapene. Et godt eksempel på dette er AB0-blodgruppesystemet, der A og B er dominerende med hverandre, men 0 er dominerende overfor hverandre.

Hva er det normale settet med kromosomer hos mennesker?

Menneskelige celler har 22 kjønnsuavhengige par kromosomer (autosomer) og to kjønnskromosomer (gonosomer), så totalt 46 kromosomer utgjør ett sett med kromosomer.

Autosomer kommer vanligvis parvis. Kromosomene til et par har lik form og sekvens på gener og blir derfor referert til som homologe. De to X-kromosomene til kvinner er også homologe, mens menn har et X- og Y-kromosom. Disse avviker i form og antall gener som er til stede, slik at man ikke lenger kan snakke om homologi.

Kimceller, dvs. egg- og sædceller, har bare halve kromosomsettet på grunn av meiose, nemlig 22 individuelle autosomer og ett gonosom. Siden kjønnscellene smelter sammen under befruktning og noen ganger bytter hele segmenter (crossover), opprettes en ny kombinasjon av kromosomer (rekombinasjon). Alle kromosomer tilsammen kalles karyotypen, som med noen få unntak (se kromosomavvik) er identisk i alle individer av samme kjønn.

Her kan du finne ut alt om emnet: Mitose - Bare forklart!

Hvorfor er det alltid par kromosomer?

I utgangspunktet kan dette spørsmålet besvares med en setning: Fordi det har vist seg å være gunstig. Tilstedeværelsen av kromosompar og prinsippet om rekombinasjon er avgjørende for arv når det gjelder seksuell reproduksjon. På denne måten kan et helt nytt individ dukke opp fra arvestoffet til to individer ved en tilfeldighet.

Dette systemet øker mangfoldet av egenskaper i en art og sikrer at det kan tilpasse seg endrede miljøforhold mye raskere og mer fleksibelt enn det som bare ville være mulig gjennom mutasjon og seleksjon.

Det doble settet med kromosomer har også en beskyttende effekt: hvis en mutasjon av et gen vil føre til funksjonssvikt, er det fortsatt en slags "sikkerhetskopi" i det andre kromosomet. Dette er ikke alltid nok for at organismen kan kompensere for funksjonsfeil, spesielt hvis den muterte allelen er dominerende, men det øker sjansen for det. I tillegg blir ikke mutasjonen automatisk overført til alle avkom, som igjen beskytter arten mot altfor radikale mutasjoner.

Hva er en kromosommutasjon?

Genetiske defekter kan oppstå fra ioniserende stråling (f.eks. Røntgenstråler), kjemiske stoffer (f.eks. Benzopyren i sigarettrøyk), visse virus (f.eks. HP-virus) eller, med lav sannsynlighet, kan de også oppstå rent ved en tilfeldighet. Det er ofte flere faktorer involvert i dens utvikling. I prinsippet kan slike forandringer forekomme i alle kroppsvev, men av praktiske årsaker er analysen vanligvis begrenset til lymfocytter (en spesiell type immuncelle), fibroblaster (bindevevceller) og benmargsceller.

En kromosommutasjon er en stor strukturell endring i individuelle kromosomer.Fravær eller tilsetning av hele kromosomer ville derimot være et genom- eller ploidiemutasjon, mens begrepet genmutasjon refererer til relativt små endringer i et gen. Begrepet kromosomavvik (latin aberrare = å avvike) er noe bredere og inkluderer alle endringer som kan oppdages med et lysmikroskop.

Mutasjoner kan ha veldig forskjellige effekter:

  1. Stille mutasjoner, dvs. mutasjoner der endringen ikke har noen innvirkning på individet eller deres avkom, er ganske atypiske for kromosomavvik og finnes oftere i området for gen- eller punktmutasjoner.
  2. En tap av funksjonsmutasjon er når mutasjonen resulterer i et feilfoldet og derfor funksjonsløst protein eller ingen protein i det hele tatt.
  3. Såkalte gain-of-function mutasjoner endrer type effekt eller mengden proteiner produsert på en slik måte at helt nye effekter oppstår. På den ene siden er dette en avgjørende mekanisme for evolusjon og dermed for overlevelse av en art eller fremveksten av nye arter, men på den andre siden, som i tilfellet med Philadelphia-kromosomet, kan det også gi et avgjørende bidrag til utvikling av kreftceller.

De mest kjente av de forskjellige formene for kromosomavvik er sannsynligvis de numeriske avvikene, der individuelle kromosomer bare er til stede en gang (monosomi) eller til og med tredoblet (trisomi).

Hvis dette bare gjelder et enkelt kromosom, kalles det aneuploidy, og hele kromosomsettet påvirkes av polyploidi (tri- og tetraploidi). I de fleste tilfeller oppstår denne maldistribusjonen i løpet av utviklingen av kjønnsceller på grunn av ikke-separasjon (nondisjunksjon) av kromosomene under celledeling (meiose). Dette fører til en ujevn fordeling av kromosomene mellom dattercellene og dermed til numerisk avvik hos det utviklende barnet.

Monosomier av ikke-kjønnskromosomer (= autosomer) er uforenlige med livet og forekommer derfor ikke hos levende barn. Med unntak av trisomier 13, 18 og 21, fører autosomale trisomier nesten alltid til spontane aborter.

I motsetning til avvikene til kjønnskromosomene, som også kan være iøynefallende, er det alltid alvorlige kliniske symptomer og vanligvis også mer eller mindre uttalte ytre abnormiteter (dysmorfisme).

En slik maldistribusjon kan også skje senere i livet med mitotisk celledeling (alle celler unntatt kimceller). Siden det også er uendrede celler i tillegg til de berørte cellene, snakker man om en somatisk mosaikk. Med somatisk (gresk soma = kropp) menes alle celler som ikke er kimceller. Siden bare en liten del av kroppens celler påvirkes, er symptomene vanligvis mye mildere. Derfor blir mosaikktyper ofte ikke oppdaget i lang tid.

Her kan du finne ut alt om emnet: Kromosommutasjon

Hva er kromosomavvik?

Strukturell kromosomavvik tilsvarer i utgangspunktet definisjonen av kromosommutasjon (se over). Hvis mengden genetisk materiale forblir den samme og ganske enkelt fordeler seg, snakker man om en balansert avvik.

Dette skjer ofte via translokasjon, dvs. overføring av et kromosomsegment til et annet kromosom. Hvis det er en utveksling mellom to kromosomer, snakker man om gjensidig translokasjon. Siden bare ca. 2% av genomet er nødvendig for å produsere proteiner, er sannsynligheten veldig liten for at et slikt gen er i bristepunktet og derved mister sin funksjon eller blir svekket i det. Derfor går en slik balansert avvik ofte upåaktet hen og videreføres over flere generasjoner.

Imidlertid kan dette føre til en maldistribusjon av kromosomer under utviklingen av kjønnscellene, noe som kan føre til infertilitet, spontane spontanaborter eller avkom med en ubalansert avvik.

Imidlertid kan en ubalansert avvik også oppstå spontant, dvs. uten familiehistorie. Sannsynligheten for at et barn blir født levende med ubalansert avvik avhenger sterkt av kromosomene som er berørt og varierer mellom 0 og 60%. Dette fører til tap (= sletting) eller duplisering (= duplisering) av et kromosomsegment. I denne sammenhengen snakker man om delvise mono- og trisomier.

I noen tilfeller forekommer disse sammen i to forskjellige regioner, hvor delvis monosomi vanligvis er mer avgjørende for utseendet til kliniske symptomer. Dette er fremtredende eksempler på en sletting Cat Scream Syndrome og Wolf-Hirschhorn Syndrome.

Man snakker om en mikrodelesjon når endringen ikke lenger kan bestemmes med lysmikroskopet, dvs. når det er et spørsmål om tap av ett eller noen få gener. Dette fenomenet anses å være årsaken til Prader-Willi syndrom og Angelman syndrom og er nært knyttet til utviklingen av retionoblastom.

Robertson-translokasjonen er et spesielt tilfelle:
To akrosentriske kromosomer (13, 14, 15, 21, 22) forenes ved sin sentromere, og etter å ha mistet de korte armene, danner de et enkelt kromosom (se struktur). Selv om dette resulterer i et redusert antall kromosomer, blir dette referert til som en balansert avvikelse, da tapet av korte armer i disse kromosomene lett kan kompenseres for. Også her merkes effektene bare i påfølgende generasjoner, da det er veldig stor sannsynlighet for spontanaborter eller levende barn med en trisomi.

Hvis det er to brudd i et kromosom, kan det skje at mellomsegmentet roteres 180 ° og inkorporeres i kromosomet. Denne prosessen, kjent som inversjon, er bare ubalansert hvis bristepunktet ligger innenfor et aktivt gen (2% av det totale genetiske materialet). Avhengig av om sentromerene er innenfor eller utenfor det inverterte segmentet, er det en peri- eller parasentrisk inversjon. Disse endringene kan også bidra til ujevn fordeling av arvestoffet på kjønnscellene.

Ved paracentrisk inversjon, der sentromer ikke er i det inverterte segmentet, kan kimceller med to eller ingen sentromer også vises. Som et resultat går det tilsvarende kromosomet tapt under de aller første celledelingene, noe som nesten helt sikkert fører til en spontanabort.

Innføring refererer til inkorporering av et kromosomfragment andre steder. Også her rammes avkommet først og fremst på en lignende måte. Et ringkromosom kan forekomme spesielt etter sletting av sluttstykkene. Type og størrelse på sekvensene er avgjørende for alvorlighetsgraden av symptomene. I tillegg kan dette føre til ukorrekte fordelinger og dermed igjen til mosaikktyper i kroppens celler.

Hvis metafasekromosomet skiller seg feil under celledeling, kan det bli isokromosomer. Dette er to nøyaktig de samme kromosomene som bare består av lange eller bare korte armer. Når det gjelder X-kromosomet, kan dette manifestere seg som et Ulrich-Turner-syndrom (monosomi X).

Les mer om dette emnet: Kromosomavvik

Trisomi 21

Trisomi 21, bedre kjent som Downs syndrom, er uten tvil den vanligste numeriske kromosomavviket blant levende fødsler, og menn blir påvirket litt oftere (1.3: 1).

Sannsynligheten for at trisomi 21 skal oppstå avhenger av forskjellige demografiske faktorer, for eksempel gjennomsnittsalderen ved fødselen til mødrene, og varierer litt fra region til region.

95% av trisomien 21 oppstår som et resultat av en divisjonsfeil i sammenheng med meiose (kjønnscelledeling), nemlig nondisjunksjon, dvs. svikt i å skille søsterkromatider.

Disse blir referert til som frie trisomier og oppstår 90% i mors, 5% i fader og ytterligere 5% i embryonet.

Ytterligere 3% skyldes ubalanserte translokasjoner enten på kromosom 14 eller som 21; 21 translokasjon, og skaper et normalt og et dobbelt kromosom 21. De resterende 2% er mosaikktyper der trisomien ikke oppsto i bakterieceller og derfor ikke påvirker alle kroppens celler. Mosaikkyper er ofte så milde at de kan forbli helt uoppdaget i lang tid.

Uansett bør en kromosomundersøkelse gjennomføres for å skille den symptomatisk identiske frie trisomien fra den muligens arvelige translokasjonstrisomien. En familiehistorie fra de foregående generasjoner kan deretter følge.

Er du interessert i dette emnet? Les neste artikkel om dette: Trisomi 21

Trisomi 13

Trisomy 13 eller Patau syndrom har en frekvens på 1: 5000 og er mye sjeldnere enn Downs syndrom. Årsakene (gratis trisomier, translokasjoner og mosaikktyper) og deres prosentvise fordeling er imidlertid stort sett identiske.

I teorien kunne nesten alle tilfeller diagnostiseres prenatalt ved hjelp av ultralyd eller PAPP-A-testen. Siden PAPP-A-testen ikke nødvendigvis er en del av de rutinemessige undersøkelsene, blir rundt 80% av tilfellene i Sentral-Europa diagnostisert før fødselen.

Et ultralyd, en bilateral spalteleppe og gane og uvanlige små øyne (mikroftalmi) kan allerede sees på ultralyd. I tillegg er det vanligvis misdannelser i forhjernen og ansiktet i forskjellige alvorlighetsgrader (holoprosencephaly).

Mens i lobarformen er hjernehalvdelene nesten fullstendig atskilt og laterale ventrikler opprettes, i halvlobalformen skilles ofte bare den bakre delen av hjernen og sideventriklene mangler. I den mest alvorlige formen, den alobare formen, er det ingen separasjon av hjernehalvdelene.

Spedbarn med halv- eller alobarform dør vanligvis rett etter fødselen. Etter en måned er dødeligheten rundt 50% av levende fødsler. Fram til 5 år øker dødeligheten fra trisomi 13 til 90%. På grunn av misdannelser i hjernen, forblir syke i de fleste tilfeller sengeliggende i livet og kan ikke snakke, og det er derfor de er avhengige av full pleie. I tillegg kan det også være omfattende fysiske manifestasjoner av Trismoie 13.

Les mer om emnet på: Trisomi 13 hos det ufødte barnet

Trisomi 16

I utgangspunktet er trisomi 16 den vanligste trisomien (rundt 32% av alle trisomier), men levende barn med trisomi 16 er svært sjeldne. Generelt forekommer levende fødsler bare i delvis trisomier eller mosaikktyper. Blant trisomiene er det oftest ansvarlig for dødfødsler: 32 av 100 spontanaborter på grunn av kromosomavvik kan spores tilbake til denne formen for trisomi.

Derfor er det hovedsakelig dokumentert prenatalt, dvs. prenatalt, identifiserbare egenskaper. Bemerkelsesverdig her er forskjellige hjertefeil, nedsatt vekst, en enkelt navlestrengsarterie (ellers dobbelt) og økt nakke-gjennomsiktighet, som forklares med væskeansamling på grunn av det ennå ikke fullt utviklede lymfesystemet og den økte elastisiteten i huden i dette området. I tillegg regresser ofte ikke den fysiologiske navlestrøk, dvs. den midlertidige forskyvningen av en stor del av tarmen gjennom navlen til utsiden, som er kjent som omfalocele eller navlestrengsbrudd.

En fleksjonskontraktur med kryssede fingre kan også ofte oppdages ved ultralyd. Hos få levende fødsler merkes generalisert muskelhypotensjon, dvs. generell muskelsvakhet. Dette fører til drikkesvakhet og kan sikre at spedbarnet må fôres kunstig. Firfingeren som er så karakteristisk for trisomier forekommer ofte. Også her er frekvensen av forekomst av trisomien direkte relatert til morens alder.

Trisomi 18

Edwards syndrom, dvs. trisomi 18, oppstår med en frekvens på 1: 3000. Med prenatal diagnostikk er det det samme som med Patau-syndromet: Også her ville de samme undersøkelsene tillatt å finne alle pasienter helt før fødselen. Årsakene og fordelingen av disse skal sammenlignes med andre trisomier (se trisomi 21).

I tillegg er det i trisomi 18 også delvis trisomier som, i likhet med mosaikkartene, fører til mye mildere kliniske kurs. De tilhørende dysmorfismer er også ekstremt karakteristiske for Edwards syndrom: Ved fødselen har pasienter en sterkt redusert kroppsvekt på 2 kg (normal: 2,8-4,2 kg), et tilbakegående bredt panne, en generelt underutviklet nedre halvdel av ansiktet med en liten munnåpning , smale øyelokk og roterte bakover, formforandrede ører (faunets øre). I tillegg er baksiden av hodet uvanlig godt utviklet for en nyfødt. Ribbene er uvanlig smale og skjøre. Nyfødte har også en permanent spenning (tone) av hele muskulaturen, som imidlertid avtar etter de første ukene hos de overlevende.

Et annet karakteristisk trekk er kryssingen av 2. og 5. finger over 3. og 4. med det totale antallet fingre hamret inn, mens føttene er uvanlig lange (forløpne), har en spesielt uttalt hæl, forkrøblete tånegler og en tilbakelent stortå.

Alvorlige organdeformasjoner er vanlige og forekommer vanligvis i kombinasjon: hjerte- og nyredefekter, feilfolding (malrotasjon) i tarmen, vedheft i bukhinnen (mesenterium kommune), en okklusjon av spiserøret (spiserøret atresia) og mange flere.

På grunn av disse misdannelsene er dødeligheten rundt 50% i løpet av de første fire dagene, bare rundt 5-10% lever for å være over et år. Overlevelse til voksen alder er det absolutte unntaket. I alle fall er en intellektuell funksjonshemming veldig uttalt og kan ikke snakke, er sengeliggende og inkontinent, så helt avhengig av hjelp utenfra.

For mer detaljert informasjon om trisomi 18, kan du også lese vår detaljerte artikkel om emnet:

  • Trisomi 18 (Edwards syndrom)
  • Trisomi 18 hos det ufødte barnet

Trisomi X

Trisomy X er den mest iøynefallende formen for numerisk kromosomavvik, utseendet til de berørte, som logisk nok er alle kvinnelige, skiller seg ikke veldig fra andre kvinner. Noen merkes fordi de er spesielt høye og har noe "lubben" ansiktsegenskaper. Psykisk utvikling kan også i stor grad være normal, alt fra normallinje til mild psykisk funksjonshemming.

Imidlertid er dette intelligensunderskuddet litt mer alvorlig enn med de andre trisomiene til sexkromosomene (XXY og XYY). Med en frekvens på 1: 1000 er det faktisk ikke så sjelden, men siden trisomien vanligvis ikke er assosiert med klinisk signifikante symptomer, vil sannsynligvis aldri flertallet av kvinnene med sykdommen få diagnosen hele livet.

Bærere oppdages stort sett ved en tilfeldighet under en familiekontroll eller under fødselsdiagnostikk. Fertiliteten kan bli noe redusert og frekvensen av kjønnskromosomavvik i neste generasjon kan bli noe økt, slik at genetisk rådgivning anbefales hvis du vil få barn.

Som med de andre trisomiene, utvikles trisomi X oftest som en fri trisomi, dvs. på grunn av mangel på deling (ikke-forbindelse) av søsterkromatidene. Også her oppstår det vanligvis under modningen av de mors eggcellene, selv om sannsynligheten øker med alderen.

Fragilt X-syndrom

Fragilt X-syndrom eller Martin Bell-syndrom er å foretrekke hos menn, da de bare har ett X-kromosom og derfor er mer påvirket av endringen.

Det forekommer med en frekvens på 1: 1250 blant de levende mannlige fødslene på ett år, noe som gjør det til den vanligste formen for uspesifikk psykisk utviklingshemning, dvs. alle psykiske funksjonshemninger som ikke kan beskrives av et spesielt syndrom med typiske tegn.

Fragilt X-syndrom kan vanligvis også forekomme hos jenter i en noe svakere form, noe som skyldes utilsiktet inaktivering av et av X-kromosomene. Jo høyere andel av slått av sunt X-kromosom, jo ​​sterkere er symptomene.

I de fleste tilfeller er kvinner imidlertid bærere av premutasjonen, som ennå ikke gir noen kliniske symptomer, men øker sannsynligheten for full mutasjon hos sønnene deres massivt. I veldig sjeldne tilfeller kan menn også være bærere av fremskrivningen, som de da bare kan gi videre til døtre, men som vanligvis også er klinisk sunne (Sherman-paradoks).

Syndromet utløses av et ekstremt økt antall CGG-tripletter (en viss basesekvens) i FMR-genet (skjør-sted-mental retardasjon); i stedet for 10-50 eksemplarer, premutasjonen 50-200, med fullt uttrykk 200-2000 eksemplarer.

Under lysmikroskopet ser dette ut som et brudd i den lange armen, som er det som ga syndromet navnet. Dette fører til deaktivering av det berørte genet, som igjen forårsaker symptomene.

Berørte mennesker viser en redusert utvikling av tale og bevegelse og kan vise atferdsproblemer som kan føre i retning av hyperaktivitet, men også autisme.Rent ytre avvik (tegn på dysmorfisme) er et langt ansikt med en fremtredende hake og utstående ører. Med puberteten blir testiklene ofte sterkt forstørret (makroorchidia) og ansiktsegenskapene blir grovere. Det er en liten ansamling av psykologiske avvik og en særlig tidlig overgangsalder blant kvinnelige bærere av premutasjonen.

Hva er en kromosomanalyse?

Kromosomanalyse er en prosess innen cytogenetikk som numeriske eller strukturelle kromosomavvik kan oppdages.

En slik analyse vil bli brukt, for eksempel hvis et kromosomalt syndrom umiddelbart mistenkes, det vil si i tilfelle misdannelser (dysmorfismer) eller intellektuelle funksjonshemninger (retardasjon), men også i tilfelle av infertilitet, regelmessige aborter (aborter) og også med visse kreftformer (f.eks. Lymfomer) eller leukemi).

Dette krever vanligvis lymfocytter, en spesiell type immuncelle som er oppnådd fra pasientens blod. Siden bare en relativt liten mengde kan oppnås på denne måten, stimuleres cellene til å dele seg med fytohemagglutinin, og lymfocyttene kan deretter dyrkes i laboratoriet.

I noen tilfeller tas prøver (biopsier) fra huden eller ryggmargen i stedet, og en lignende prosedyre brukes. Målet er å skaffe så mye DNA-materiale som mulig som for øyeblikket er midt i celledelingen. I metafasen er alle kromosomer anordnet i ett nivå omtrent midt i cellen, for å bli trukket mot de motsatte sidene (polene) av cellen i neste trinn, anafasen.

På dette tidspunktet er kromosomene spesielt tettpakket (sterkt kondensert). Spindelfgiften colchicine tilsettes, som fungerer nøyaktig i denne fasen av cellesyklusen, slik at metafasekromosomene akkumuleres. De isoleres og farges deretter ved bruk av spesielle fargemetoder.

Det vanligste er GTG-banding, der kromosomene blir behandlet med trypsin, et fordøyelsesenzym og pigmentet Giemsa. De spesielt tette pakket regionene og områdene rike på adenin og timmin er mørke.

De resulterende G-båndene er karakteristiske for hvert kromosom og anses forenklet å være områdene med færre gener. Et bilde av kromosomene farget på denne måten er tatt i tusen ganger forstørrelse og et karyogram er laget ved hjelp av et dataprogram. I tillegg til båndmønsteret, brukes kromosomets størrelse og sentromerens plassering for å hjelpe til med å ordne kromosomene deretter. Det er også andre metoder for banding som kan ha veldig forskjellige fordeler.

Anbefalinger fra redaksjonen

For mer generell informasjon, se følgende artikler:

  • Cellekjernedeling
  • Funksjoner av cellekjernen
  • Trisomi 21
  • Genetiske sykdommer