Anatomija-Leksikon

kromosomi

Definicija - što su kromosomi?

Stanična genetska struktura pohranjuje se u obliku DNK (deoksiribonukleinska kiselina) i njegovih baza (adenin, timin, gvanin i citozin). U svim eukariotskim stanicama (životinje, biljke, gljivice) to je prisutno u staničnoj jezgri u obliku kromosoma. Hromosom se sastoji od jedne, koherentne molekule DNK, koja je povezana s određenim proteinima.

Naziv kromosom potječe iz grčkog i može se grubo prevesti kao "tijelo u boji". Ovo ime dolazi od činjenice da su ih vrlo rano u povijesti citologije (1888.) znanstvenici uspjeli obojati pomoću posebnih osnovnih boja i identificirati ih na svjetlosnom mikroskopu. Međutim, one su stvarno vidljive samo u određenoj točki staničnog ciklusa, mitozi (mejozi u staničnim stanicama), kada je kromosom posebno gust (kondenziran).

Kako su strukturirani kromosomi?

Ako bi se cijela DNK dvostruka spirala stanice, tj. Oko 3,4 x 109 parova baza, povezala zajedno, to bi rezultiralo duljinom većom od jednog metra. Ukupna duljina svih dodanih kromosoma iznosi samo oko 115 um. Ova razlika u duljini objašnjava se vrlo kompaktnom strukturom kromosoma, u kojoj se DNA nekoliko puta namata ili spirališe na vrlo specifičan način.

U tome važnu ulogu igraju histoni, poseban oblik proteina. Postoji ukupno 5 različitih histona: H1, H2A, H2B, H3 i H4. Dva od zadnja četiri histona kombiniraju se tako da tvore cilindričnu strukturu, oktamer, oko koje dvostruka spirala vijuga oko dva puta (= super helix). H1 se pridaje ovoj strukturi kako bi je stabilizirala.

Ovaj kompleks DNA, oktamera i H1 naziva se nukleosomom. Nekoliko tih nukleozoma sada su „poput bisera“ u razmjerno kratkim intervalima (10–60 baznih parova) jedan iza drugog. Odjeljci između kromosoma poznati su pod nazivom spacer DNA. Pojedini nukleozomi sada ponovno dolaze u kontakt preko H1, što stvara daljnju spiralnu spiralu, a time i kompresiju.

Dobiveni pramen zauzvrat je prisutan u petljicama, koje su stabilizirane kralježnicom napravljenom od kiselih nehistonskih proteina, također poznatih kao Hertone. Ove petlje su zauzvrat u spirali stabiliziranoj proteinima, što rezultira u posljednjem stupnju kompresije. Međutim, ovaj visoki stupanj kompresije događa se samo u kontekstu stanične diobe tijekom mitoze.

U ovoj fazi možete vidjeti i karakterističan oblik kromosoma, koji je sastavljen od dva kromatida. Mjesto na kojemu su povezani naziva se centromere. Svaki kromosom metafaze dijeli na dva kratka i dva dugačka kraka, koji se nazivaju i p i q krakovima.
Ako se centromere nalazi otprilike u sredini kromosoma, naziva se metacentričnim kromosomom, a ako leži u potpunosti na jednom od krajeva akrocentričnog kromosoma. Oni između njih nazivaju se submetacentrični kromosomi. Te razlike, koje se već mogu vidjeti pod svjetlosnim mikroskopom, zajedno s dužinom, omogućuju početnu klasifikaciju kromosoma.

Što su telomeri?

Telomeri su krajevi kromosoma s ponavljajućim nizovima (TTAGGG). One ne sadrže nikakve relevantne podatke, već služe da se spriječi gubitak relevantnijih DNK dijelova. Svakom diobom stanica dio kromosoma gubi se mehanizmom replikacije DNK.

Dakle, telomeri su u izvjesnom smislu pufer koji odgađa mjesto na kojem stanica putem dijeljenja gubi važne informacije. Ako su telomeri stanice duži od 4.000 baznih parova, započinje programirana stanična smrt (apoptoza). To sprečava širenje neispravnog genetskog materijala u organizmu. Nekoliko stanica ima telomeraze, enzime koji mogu ponovo produljiti telomere.

Pored matičnih stanica iz kojih potiču sve ostale stanice, to su klice i određene stanice imunološkog sustava. Pored toga, telomeraze se nalaze i u stanicama karcinoma, pa se zato u ovom kontekstu stanice govori o immortalizaciji.

Pročitajte sve o temi ovdje: Telomeres - anatomija, funkcije i bolesti

Što je kromatin?

Kromatin se odnosi na cjelokupni sadržaj stanične jezgre, koji se može obojati bazom. Stoga, pored DNK, pojam uključuje i određene proteine, npr. Histoni i hertoni (vidi strukturu), kao i određeni fragmenti RNA (hn i snRNA).

Ovisno o fazi u staničnom ciklusu ili ovisno o genetskoj aktivnosti, ovaj materijal je dostupan u različitim gustoćama. Gustiji oblik naziva se heterokromatin. Da bi ga lakše razumjeli, moglo bi se stoga smatrati „oblikom skladištenja“ i ovdje opet razlikovati konstitutivni i fakultativni heterokromatin.

Konstitutivni heterokromatin je najgušći oblik koji je prisutan u najvećoj kondenzaciji u svim fazama staničnog ciklusa. On čini oko 6,5% ljudskog genoma i uglavnom se nalazi u blizini centromera i krajeva krakova kromosoma (telomera), ali također i na drugim mjestima (uglavnom kromosom 1, 9, 16, 19 i Y). Pored toga, većina konstitutivnog heterokromatina nalazi se u blizini nuklearne membrane, tj. Na rubovima ćelijskog jezgra. Prostor u sredini rezerviran je za aktivni kromatin, euhromatin.

Fakultativni heterokromatin je malo manje gust i može se aktivirati i deaktivirati prema potrebi ili ovisno o stupnju razvoja. Dobar primjer za to je drugi X kromosom u ženskim kariotipovima. Budući da je jedan X kromosom u osnovi dovoljan da stanica preživi, što je u konačnici dovoljno i za muškarce, jedan se od dva deaktivira u embrionalnoj fazi. deaktivirani X kromosom poznat je kao Barrovo tijelo.

Samo tijekom diobe stanica, u kontekstu mitoze, ona se u potpunosti kondenzira, čime postiže najveću kompresiju u metafazi. Međutim, kako se različiti geni čitaju različito često - nakon svega, nije potreban svaki protein u istoj količini u svakom trenutku - ovdje se pravi razlika između aktivnog i neaktivnog Euchromatina.

Više o tome pročitajte pod: Kromatin

Haploidni kromosomi

Haploid (grč. Haploos = pojedinačno) znači da su svi kromosomi stanice prisutni pojedinačno, tj. Da nisu u paru (diploidni) kao što je to obično slučaj. Ovo je prirodno stanje svih jajnih i spermatozoidnih stanica u kojima se dva identična kromatida u početku ne razdvajaju kao dio prve mejoze, već se prvo odvajaju svi parovi kromosoma.

Kao rezultat, nakon prve mejoze, kćeri u ljudi imaju samo 23 umjesto uobičajenih 46 kromosoma, što odgovara polovici haploidnog skupa kromosoma. Budući da ove kćeri još uvijek imaju identičan primjerak svakog kromosoma koji se sastoji od 2 kromosoma, potrebna je druga mejoza u kojoj su dvije kromatide odvojene jedna od druge.

Politenski kromosomi

Politenski kromosom je kromosom koji se sastoji od velikog broja genetski identičnih kromatida. Budući da je takve kromosome lako vidjeti pod manjim uvećanjem, ponekad se nazivaju i gigantskim kromosomima. Preduvjet za to je endoreplikacija, u kojoj se kromosomi umnožavaju nekoliko puta unutar stanične jezgre, a da se ne dogodi dioba stanica.

Koje su funkcije kromosoma?

Kromosom, kao organizacijska jedinica našeg genoma, prvenstveno se koristi za osiguravanje da se duplicirani genom ravnomjerno raspodijeli među kćernim stanicama tijekom stanične diobe. Da biste to učinili, vrijedno je detaljnije pogledati mehanizme stanične podjele ili staničnog ciklusa:

Stanica provodi većinu staničnog ciklusa u interfazi, što znači cijelo vrijeme u kojem se stanica neće odmah podijeliti. To je zauzvrat podijeljeno na G1, S i G2 fazu.

G1 faza (G za jaz, tj. Jaz) odmah slijedi staničnu diobu. Ovdje se stanica opet povećava i obavlja opće metaboličke funkcije.

Odavde se može prebaciti i na fazu G0. To znači da se mijenja u stupanj koji se više ne može podijeliti, a u normalnim se slučajevima također uvelike mijenja kako bi ispunio vrlo specifičnu funkciju (stanična diferencijacija). Da bi se ispunili ovi zadaci, vrlo se specifično geni čitaju intenzivnije, a drugi se manje ili uopće ne.

Ako određeni dio DNA nije potreban dulje vrijeme, često se nalazi u dijelovima kromosoma koji su dulje vrijeme gusto upakirani (vidjeti kromatin). S jedne strane, to ima svrhu uštede prostora, ali osim ostalih mehanizama regulacije gena, to je i dodatna zaštita od slučajnog čitanja. No, također je uočeno da, pod vrlo specifičnim uvjetima, diferencirane stanice iz G0 faze mogu ponovno ući u ciklus.

Nakon G1 faze slijedi S faza, tj. Faza u kojoj se sintetizira nova DNK (replikacija DNA). Ovdje cjelokupni DNK mora biti u svom najslabijem obliku, tj. Svi kromosomi su u potpunosti nehlađeni (vidi strukturu).

Na kraju faze sinteze cjelokupni se genetski materijal umnožava u stanici. Budući da je kopija još uvijek pričvršćena na izvorni kromosom pomoću centromera (vidi strukturu), ne govori se o duplikaciji kromosoma.

Svaki kromosom sada se sastoji od dva kromatida umjesto jednog, tako da kasnije može poprimiti karakteristični X oblik za vrijeme mitoze (strogo govoreći, oblik X odnosi se samo na metacentrične kromosome). U sljedećoj G2 fazi odvija se neposredna priprema za diobu stanica. Ovo također uključuje detaljnu provjeru grešaka u replikaciji i prijelome struna, koji se po potrebi mogu popraviti.

U osnovi postoje dvije vrste diobe stanica: mitoza i mejoza. S izuzetkom zametnih stanica, sve stanice organizma nastaju mitozom, čiji je jedini zadatak stvaranje dvije genetski identične kćeri.
Meioza, s druge strane, ima svrhu stvaranja genetski različitih stanica:
U prvom koraku se dijele odgovarajući (homologni), ali ne identični kromosomi. Tek u sljedećem koraku se kromosomi, koji se sastoje od dva identična kromatida, razdvajaju i ponovo raspodjeljuju na dvije kćeri, tako da na kraju iz jedne stanice prekursora nastaju četiri klice s različitim genetskim materijalom.

Oblik i struktura kromosoma bitni su za oba mehanizma: Posebni "proteinski niti", takozvani vretenasti aparat, pričvršćuju se na visoko kondenzirane kromosome i povlače kromosome u fino reguliranom procesu od srednje ravnine (ekvatorijalne ravnine) do suprotnih pola stanice oko jedne kako bi se osigurala ravnomjerna distribucija. Čak i male promjene u mikrostrukturi kromosoma mogu imati ozbiljne posljedice.

U svih sisavaca omjer spolnih kromosoma X i Y također određuje spol potomstva. U osnovi, sve ovisi o tome ima li sperma koja se sjedini s jajnom stanicom X ili Y kromosom. Budući da se oba oblika sperme uvijek proizvode u potpuno istoj mjeri, vjerojatnost je uvijek uravnotežena za oba spola. Ovaj slučajni sustav jamči ravnomjerniju raspodjelu spolova nego što bi to bio slučaj, primjerice, s okolišnim čimbenicima poput temperature.

Saznajte više o temi: Podjela staničnih jezgara

Kako se geni prenose putem kromosoma?

Danas znamo da se osobine nasljeđuju putem gena koji se u stanicama pohranjuju u obliku DNK. Oni su zauzvrat podijeljeni na 46 kromosoma na kojima je raspoređenih 25.000-30000 ljudskih gena.

Pored samog svojstva, koje se naziva fenotip, postoji i genetski pandan, koji se naziva i genotip. Mjesto gdje je gen na kromosomu naziva se lokusom. Budući da ljudi imaju dvostruko svaki kromosom, svaki se gen također pojavljuje dva puta. Jedina iznimka od ovoga su X-kromosomski geni kod muškaraca, jer Y-kromosom nosi samo djelić genetske informacije koji se nalazi na X-kromosomu.

Različiti geni koji se nalaze na istom lokusu nazivaju se aleli. Često na jednom lokusu postoji više od dva različita alela. Zatim se govori o polimorfizmu. Takav alel može jednostavno biti bezopasna varijanta (normalna varijanta), ali i patološke mutacije, koje mogu biti okidač za nasljednu bolest.

Ako je mutacija pojedinog gena dovoljna za promjenu fenotipa, govori se o monogenom ili mendelovskom nasljeđivanju. Mnoge se osobine nasljeđuju, međutim, nasljeđuju kroz nekoliko interaktivnih gena i zbog toga ih je mnogo teže proučiti.

Budući da majka i otac prenose djetetu jedan od svoja dva gena u mendelovskom nasljeđu, u sljedećoj generaciji uvijek postoje četiri moguće kombinacije, pri čemu ove također mogu biti iste u odnosu na jedno svojstvo. Ako oba alela pojedinca imaju isti učinak na fenotip, osoba je homozigotna u odnosu na ovu karakteristiku i karakteristika je prema tome u potpunosti izražena.

Heterozigoti imaju dva različita alela koji mogu međusobno komunicirati na različite načine: Ako je jedan alel dominantan nad drugim, on u potpunosti potiskuje njegovu ekspresiju i dominantna osobina postaje vidljiva u fenotipu. Potisnuti alel naziva se recesivnim.

U slučaju kododinantnog nasljedstva, oba alela mogu se izraziti međusobno nespojivim, dok je u slučaju posrednog nasljeđivanja mješavina obje karakteristike. Dobar primjer za to je sustav krvnih grupa AB0, u kojem su A i B međusobno dominantni, ali 0 dominiraju jedni prema drugima.

Koji je normalan skup kromosoma kod ljudi?

Ljudske stanice imaju 22 spolno neovisna para kromosoma (autosomi) i dva spolna kromosoma (gonosomi), tako da ukupno 46 kromosoma čini jedan skup kromosoma.

Autosomi obično dolaze u parovima. Hromosomi para su sličnih oblika i slijeda gena i zbog toga ih se naziva homolognim. Dva X kromosoma žena su također homologna, dok muškarci imaju X i Y kromosom. One se razlikuju u obliku i broju prisutnih gena tako da se više ne može govoriti o homologiji.

Zarodne stanice, tj. Stanice jajašca i sperme, imaju samo polovinu skupa kromosoma zbog mejoze, to jest 22 pojedinačna autosoma i jedan gonosom. Budući da se klice stapaju tijekom oplodnje i ponekad izmjenjuju čitave segmente (crossover), stvara se nova kombinacija kromosoma (rekombinacija). Svi kromosomi zajedno nazivaju se kariotip, koji je s nekoliko izuzetaka (vidi aberacije kromosoma) identičan kod svih osoba istog spola.

Ovdje možete saznati sve o temi: Mitoza - jednostavno objašnjeno!

Zašto uvijek postoje parovi kromosoma?

U osnovi se na ovo pitanje može odgovoriti jednom rečenicom: Jer se pokazalo da je korisna. Prisutnost parova kromosoma i princip rekombinacije su važni za nasljeđivanje u smislu seksualne reprodukcije. Na taj način se sasvim slučajno može pojaviti potpuno novi pojedinac iz genetskog materijala dviju jedinki.

Ovaj sustav uvelike povećava raznolikost svojstava unutar vrste i osigurava prilagodbu promjenjivim uvjetima okoline mnogo brže i fleksibilnije nego što bi bilo moguće samo mutacijom i selekcijom.

Dvostruki skup kromosoma ima i zaštitni učinak: ako bi mutacija gena dovela do neuspjeha funkcije, u drugom kromosomu još uvijek postoji svojevrsna "sigurnosna kopija". To nije uvijek dovoljno da organizam nadoknadi kvar, pogotovo ako je mutirani alel dominantan, ali povećava mogućnost za to. Pored toga, na ovaj se način mutacija ne prenosi automatski na sve potomstvo, što zauzvrat štiti vrstu od pretjerano radikalnih mutacija.

Što je mutacija kromosoma?

Genetske oštećenja mogu nastati ionizirajućim zračenjem (npr. X-zrake), kemijskim tvarima (npr. Benzopirenom u cigaretnom dimu), određenim virusima (npr. HP virusima) ili, s malom vjerojatnošću, mogu nastati i čisto slučajno. U njegovom je razvoju često uključeno nekoliko čimbenika. U načelu se takve promjene mogu dogoditi u svim tjelesnim tkivima, ali iz praktičnih razloga analiza se obično ograničava na limfocite (posebna vrsta imunoloških stanica), fibroblaste (stanice vezivnog tkiva) i stanice koštane srži.

Mutacija kromosoma glavna je strukturna promjena pojedinih kromosoma.S druge strane, nepostojanje ili dodavanje čitavih kromosoma predstavljalo bi mutaciju genoma ili ploidnosti, dok se izraz mutacija gena odnosi na relativno male promjene unutar gena. Pojam kromosomska aberacija (latinski aberrare = odstupiti) nešto je širi i uključuje sve promjene koje se mogu detektirati svjetlosnim mikroskopom.

Mutacije mogu imati vrlo različite učinke:

Tihe mutacije, tj. Mutacije u kojima promjena nema utjecaja na pojedinca ili njihovo potomstvo, prilično su atipične za kromosomske aberacije i češće se nalaze u području mutacije gena ili bodova.
Mutacija gubitka funkcije je kada mutacija rezultira pogrešnim uvijanjem i samim tim bez funkcijskog proteina ili uopće nema proteina.
Takozvane mutacije dobitka funkcije mijenjaju vrstu učinka ili količinu proteina proizvedenih na takav način da nastaju potpuno novi učinci. S jedne strane, to je presudni mehanizam za evoluciju, a samim tim i za opstanak vrste ili za nastanak novih vrsta, ali s druge strane, kao i u slučaju Philadelphia kromosoma, može također presudno pridonijeti razvoju stanica raka.

Najpoznatija od različitih oblika aberacija kromosoma vjerojatno su numeričke aberacije u kojima su pojedini kromosomi prisutni samo jednom (monosomija) ili čak trostruko (trisomija).

Ako se to odnosi samo na jedan kromosom, naziva se aneuploidija, a na cijeli skup kromosoma utječe poliploidija (tri- i tetraploidija). U većini slučajeva, ta se raspodjela pojavljuje tijekom razvoja klijavih stanica uslijed ne odvajanja (nerazlučivanja) kromosoma tijekom stanične diobe (mejoze). To dovodi do neravnomjerne raspodjele kromosoma među kćernim stanicama, a time i do brojčane aberacije u djetetu u razvoju.

Monozomi neseksualnih kromosoma (= autosomi) nespojivi su sa životom i zbog toga se ne javljaju kod žive djece. S izuzetkom trisomije 13, 18 i 21, autosomske trisomije gotovo uvijek dovode do spontanih pobačaja.

U svakom slučaju, za razliku od aberacija spolnih kromosoma, koji također mogu biti neprimjetni, uvijek postoje ozbiljni klinički simptomi i obično također manje ili više izražene vanjske abnormalnosti (dismorfizam).

Takva se nepravilna distribucija može dogoditi i kasnije u životu s mitotičkom staničnom diobom (sve stanice osim staničnih stanica). Budući da osim pogođenih stanica postoje i nepromijenjene stanice, govori se o somatskom mozaiku. Pod somatskom (grč. Soma = tijelo) podrazumijevaju se sve stanice koje nisu klice. Budući da je zahvaćen samo mali dio tjelesnih stanica, simptomi su obično mnogo blaži. Stoga vrste mozaika često ostaju neotkrivene dulje vrijeme.

Ovdje možete saznati sve o temi: Mutacija kromosoma

Što je kromosomska aberacija?

Strukturna aberacija kromosoma u osnovi odgovara definiciji mutacije kromosoma (vidi gore). Ako količina genetskog materijala ostane ista i jednostavno se različito distribuira, govori se o uravnoteženoj aberaciji.

To se često događa translokacijom, tj. Prijenosom segmenta kromosoma u drugi kromosom. Ako je riječ o razmjeni između dva kromosoma, govori se o recipročnoj translokaciji. Budući da je za proizvodnju proteina potrebno samo oko 2% genoma, vjerojatnost je vrlo mala da je takav gen na prijelomnoj osnovi i na taj način gubi svoju funkciju ili je u njemu oslabljen. Stoga takva izbalansirana aberacija često prođe neopaženo i prenosi se na nekoliko generacija.

Međutim, to može dovesti do nepravilne raspodjele kromosoma tijekom razvoja zametnih stanica, što može rezultirati neplodnošću, spontanim pobačajima ili potomstvom s neuravnoteženom aberacijom.

Međutim, neuravnotežena aberacija može se pojaviti i spontano, tj. Bez obiteljske anamneze. Vjerojatnost da će se dijete roditi živo s neuravnoteženom aberacijom uvelike ovisi o pogođenim kromosomima i varira između 0 i 60%. To dovodi do gubitka (= brisanje) ili umnožavanja (= umnožavanja) segmenta kromosoma. U tom se kontekstu govori o djelomičnim mono- i trisomijama.

U nekim se slučajevima to događaju u dvije različite regije, pri čemu je djelomična monosomija obično presudnija za pojavu kliničkih simptoma. Ovo su istaknuti primjeri brisanja Cat Scream Syndrome i Wolf-Hirschhorn sindrom.

Jedan govori o mikrodeleziji kada se promjena više ne može odrediti svjetlosnim mikroskopom, tj. Kada je riječ o gubitku jednog ili nekoliko gena. Taj se fenomen smatra uzrokom Prader-Willijevog sindroma i Angelmanovog sindroma i usko je povezan s razvojem retionoblastoma.

Premještaj Robertsona poseban je slučaj:
Dva akrocentrična kromosoma (13, 14, 15, 21, 22) ujedinjuju se u svom centromoru i, nakon što su izgubili kratke ruke, tvore jedan kromosom (vidi strukturu). Iako to rezultira smanjenim brojem kromosoma, to se naziva uravnoteženom aberacijom, jer se gubitak kratkih krakova u tim kromosomima može lako nadoknaditi. I ovdje su efekti često uočljivi tek u sljedećim generacijama jer je vrlo velika vjerojatnost pobačaja ili žive djece s trisomijom.

Ako su u kromosomu dva prekida, može se dogoditi da se međupredmetni segment okrene za 180 ° i ugradi u kromosom. Ovaj proces, poznat kao inverzija, je neuravnotežen samo ako se točka prekida nalazi u aktivnom genu (2% ukupnog genetskog materijala). Ovisno o tome je li centromere unutar ili izvan obrnutog segmenta, to je periferna ili paracentrična inverzija. Te promjene mogu također pridonijeti neravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala na staničnim stanicama.

U paracentričnoj inverziji, u kojoj centromere nije u obrnutom segmentu, mogu se pojaviti i klice sa dva ili bez centromera. Kao rezultat toga, odgovarajući kromosom se gubi tijekom prvih dijeljenja stanica, što gotovo sigurno vodi do pobačaja.

Umetanje se odnosi na ugradnju kromosomskog fragmenta drugdje. I ovdje se potomstvo uglavnom utječe na sličan način. Hromosom u prstenu može se pojaviti pogotovo nakon brisanja krajeva. Vrsta i veličina sekvenci presudni su za težinu simptoma. Pored toga, to može dovesti do pogrešnih raspodjela, a samim tim i mozaika do tjelesnih stanica.

Ako se metafazni kromosom nepravilno razdvoji tijekom stanične diobe, mogu se dobiti izohromosomi. To su dva potpuno ista kromosoma koja se sastoje od samo dugih ili samo kratkih krakova. U slučaju X kromosoma, to se može očitovati kao Ulrich-Turnerov sindrom (monosomija X).

Pročitajte više o ovoj temi: Hromosomska aberacija

Trisomija 21

Trisomija 21, poznatija kao Downov sindrom, vjerojatno je najčešća numerička kromosomska aberacija među živorođenčadima, pri čemu muškarci pogađaju nešto češće (1,3: 1).

Vjerojatnost nastanka trisomije 21 ovisi o različitim demografskim čimbenicima, kao što je prosječna dob majke pri rođenju i malo varira od regije do regije.

95% trisomije 21 nastaje kao posljedica pogreške podjele u kontekstu mejoze (podjela zametnih stanica), naime nerazlučivanja, tj. Neuspjeha odvajanja sestrinskih kromatida.

Oni se nazivaju slobodnim trisomijama i nastaju 90% u majke, 5% u oca i još 5% u embrionalnom genomu.

Još 3% rezultat je neuravnotežene translokacije bilo na kromosomu 14 ili kao 21; Translokaciji, stvarajući normalan i dvostruki kromosom 21. Preostalih 2% čine mozaični tipovi kod kojih trisomija nije nastala u klice i stoga ne utječe na sve stanice tijela. Vrste mozaika često su toliko blage da mogu dugo ostati potpuno neotkrivene.

U svakom slučaju, treba obaviti pregled kromosoma kako bi se razlikovala simptomatsko identična slobodna trisomija od moguće naslijeđene tlokomije translokacije. Potom može slijediti obiteljska povijest prethodnih generacija.

Zanima li vas ova tema? Pročitajte sljedeći članak o ovome: Trisomija 21

Trisomija 13

Trisomija 13 ili Patau sindrom ima učestalost 1: 5000 i puno je rjeđa od Downovog sindroma. Međutim, uzroci (slobodne trisomije, translokacije i mozaični tipovi) i njihova postotna distribucija uglavnom su identični.

Teoretski, gotovo svi slučajevi mogu se dijagnosticirati prenatalno pomoću ultrazvuka ili PAPP-A testa. Budući da test PAPP-A nije nužno dio rutinskih pregleda, oko 80% slučajeva u Srednjoj Europi dijagnosticira se prije rođenja.

Na ultrazvuku se već mogu vidjeti ostaci rasta, obostrano rascjep usne i nepca te neobično male oči (mikroftalmija). Uz to su obično prisutne malformacije prednjeg mozga i lica različitog stupnja ozbiljnosti (holoprosencefalija).

Dok su u lobarnom obliku moždane hemisfere gotovo u potpunosti razdvojene i stvoreni su lateralni ventrikuli, u polu-lobarnom obliku često je odvojen samo zadnji dio mozga, a bočni ventrikuli nedostaju. U najtežem obliku, alobarnom obliku, nema odvajanja cerebralnih hemisfera.

Dojenčad s polu- ili alobarskim oblikom obično umire odmah nakon rođenja. Nakon mjesec dana, stopa smrtnosti je oko 50% živorođene djece. Do 5. godine, smrtnost od trisomije 13 povećava se na 90%. Zbog malformacija u mozgu, bolesnici u većini slučajeva ostaju ležati na krevetu cijeli život i ne mogu govoriti, zbog čega su ovisni o potpunoj skrbi. Osim toga, mogu postojati i opsežne fizičke manifestacije Trismoie 13.

Pročitajte više o temi na: Trisomija 13 kod nerođenog djeteta

Trisomija 16

U osnovi, trisomija 16 je najčešća trisomija (oko 32% svih trisomija), ali živa djeca s trisomijom 16 vrlo su rijetka. Općenito, živorođenje se događa samo u djelomičnim trisomijama ili mozaičnim vrstama. Među trisomijama najčešće je odgovorna za mrtvorođena: 32 od 100 pobačaja uslijed kromosomskih aberacija nastaju zbog ove vrste trisomije.

Stoga su dokumentirane uglavnom prenatalno, tj. Prenatalno identificirajuće karakteristike. Ovdje valja napomenuti razne srčane mane, usporeni rast, jedinstvenu pupčanu arteriju (inače dvostruku) i povećanu prozirnost vrata, što se objašnjava nakupljanjem tekućine zbog još nerazvijenog limfnog sustava i povećane elastičnosti kože na ovom području. Uz to, fiziološka pupčana kila, tj. Privremeni pomak velikog dijela crijeva kroz pupkovinu, ne regresira ispravno, što je poznato i kao prekid pupčane vrpce.

Kontroks fleksije s prekriženim prstima također se često može otkriti na ultrazvuku. U nekolicine živorođenih primjećuje se generalizirana mišićna hipotenzija, tj. Opća mišićna slabost. To dovodi do slabosti kod pijenja i može osigurati umjetno hranjenje novorođenčeta. Često se javlja brazda s četiri prsta koja je toliko karakteristična za trisomije. I ovdje je učestalost pojave trisomije izravno povezana s dobi majke.

Trisomija 18

Edwardsov sindrom, tj. Trisomija 18, javlja se s učestalošću 1: 3000. S prenatalnom dijagnostikom isti je kao i sa Patau sindromom: I ovdje bi ista ispitivanja omogućila da se svi pacijenti potpuno pronađu prije rođenja. Uzroke i njihovu raspodjelu treba usporediti s drugim trisomijama (vidjeti trisomiju 21).

Pored toga, kod trisomije 18 postoje i djelomične trisomije koje poput mozaičnih tipova dovode do mnogo blažih kliničkih tečajeva. Povezani dismorfizmi su također izrazito karakteristični za Edwardsov sindrom: Kod rođenja pacijenti imaju izrazito smanjenu tjelesnu težinu od 2 kg (normalno: 2,8-4,2 kg), široko čelo koje se povlači, uglavnom nerazvijenu donju polovicu lica s malim otvorom usta , uskih kapaka i zakrećenih unatrag, ušiju promijenjene u obliku (faunovo uho). Pored toga, stražnji dio glave neobično je dobro razvijen za novorođenče. Rebra su neobično uska i krhka. Novorođenčad također ima trajnu napetost (tonus) cijele muskulature, koja se, međutim, povlači nakon prvih nekoliko tjedana kod preživjelih.

Još jedna karakteristična karakteristika je prelazak 2. i 5. prsta preko 3. i 4. s ukupnim brojem prstiju upletenih, dok su stopala neuobičajeno duga (ispružena), imaju posebno izraženu petu, stegnute nokte na nogama i stražnji veliki nožni prst.

Ozbiljne malformacije organa su česte i obično se javljaju u kombinaciji: srčane i bubrežne greške, nepravilno savijanje (maltracija) crijeva, adhezija peritoneuma (mezenterij komune), okluzija jednjaka (atrezija jednjaka) i mnoge druge.

Zbog ovih malformacija stopa smrtnosti je oko 50% u prva 4 dana, a samo oko 5-10% živi više od godinu dana. Preživljavanje u odrasloj dobi apsolutni je izuzetak, u svakom slučaju intelektualni invaliditet je vrlo izražen i ne može se govoriti, leži u krevetu i inkontinentno, tako da u potpunosti ovisi o vanjskoj pomoći.

Za detaljnije informacije o trisomiji 18, također pročitajte naš detaljni članak o ovoj temi:

Trisomija 18 (Edwardsov sindrom)
Trisomija 18 kod nerođenog djeteta

Trisomija X

Trisomija X je najupečatljiviji oblik numeričke kromosomske aberacije, izgled oboljelih, koji su logično sve žene, ne razlikuje se uvelike od ostalih žena. Neki su uočljivi jer su posebno visoki i imaju pomalo "debeljuškaste" crte lica. Mentalni razvoj također može biti uglavnom normalan, u rasponu od graničnog normalnog do blagog mentalnog onesposobljavanja.

Međutim, taj je deficit inteligencije malo ozbiljniji nego kod ostalih trisomija spolnih kromosoma (XXY i XYY). Učestalost od 1: 1000 zapravo nije tako rijetka, no budući da trisomija obično nije povezana s klinički značajnim simptomima, većina žena s tom bolešću vjerojatno nikada neće biti dijagnosticirana cijeli život.

Nosači se uglavnom otkrivaju slučajno tijekom obiteljskog pregleda ili tijekom prenatalne dijagnostike. Plodnost se može malo smanjiti, a stopa spolnih aberacija kromosoma u sljedećoj generaciji može se neznatno povećati, tako da se preporučuje genetsko savjetovanje ako želite imati djecu.

Kao i kod ostalih trisomija, i trisomija X se najčešće razvija kao slobodna trisomija, tj. Uslijed nedostatka podjela (nepodijeljivanja) sestrinskih kromatida. I ovdje se obično javlja tijekom sazrijevanja matičnih jajnih stanica, iako se vjerojatnost povećava s godinama.

Krhki X sindrom

Fragile X sindrom ili Martin Bell sindrom preferiraju se kod muškaraca, jer imaju samo jedan X kromosom i zbog toga su više pod utjecajem promjene.

Javlja se s učestalošću od 1: 1250 kod živorođenih muškaraca u jednoj godini, što ga čini najčešćim oblikom nespecifične mentalne zaostalosti, tj. Svim mentalnim poteškoćama koje se ne mogu opisati posebnim sindromom tipičnih znakova.

Fragilan X sindrom obično se može pojaviti i kod djevojčica u nešto slabijem obliku, što je posljedica slučajne inaktivacije jednog od X kromosoma. Što je veći udio isključenog zdravog X kromosoma, jači su simptomi.

U većini slučajeva, međutim, žene su nositeljice premutacije, koja još ne proizvodi nikakve kliničke simptome, ali povećava vjerojatnost pune mutacije kod njihovih sinova. U vrlo rijetkim slučajevima muškarci mogu biti i nositelji premutacije, koji tada mogu prenijeti samo kćerima, ali koji su obično također klinički zdravi (Shermanov paradoks).

Sindrom je potaknut izrazito povećanim brojem trostrukih CGG (određeni osnovni slijed) gena FMR (krhko mjesto-mentalna retardacija), umjesto 10-50 primjeraka, premutacija 50-200, s potpunim izrazom 200-2000 primjeraka.

Pod svjetlosnim mikroskopom to izgleda poput puknuća u dugoj ruci, što je sindromu i dalo ime. To dovodi do deaktivacije pogođenog gena, što zauzvrat uzrokuje simptome.

Pogođeni ljudi pokazuju usporen razvoj govora i pokreta i mogu pokazati probleme u ponašanju koji mogu voditi u smjeru hiperaktivnosti, ali i autizma.Čisto vanjske nepravilnosti (znakovi dismorfizma) dugo su lice s izraženom bradom i izbočenim ušima. S pubertetom se testisi često uvelike povećaju (makroorhidija), a crte lica postaju grube. Postoji blago nakupljanje psiholoških abnormalnosti i posebno rana menopauza među ženskim nositeljima premutacije.

Što je analiza kromosoma?

Analiza hromosoma proces je u citogenetikama pomoću kojeg se mogu detektirati numeričke ili strukturne aberacije kromosoma.

Takva analiza koristila bi se, na primjer, ako postoji neposredna sumnja na kromosomski sindrom, tj. U slučaju malformacija (dismorfizmi) ili intelektualnih teškoća (retardacija), ali i u slučaju neplodnosti, redovitih pobačaja (pobačaja), a također i kod određenih karcinoma (npr. Limfomi ili leukemije).

To obično zahtijeva limfocite, posebnu vrstu imunoloških stanica koje se dobivaju iz pacijentove krvi. Budući da se na ovaj način može dobiti samo relativno mala količina, stanice se stimuliraju da se podijele s fitohemaglutininom i limfociti se potom mogu uzgajati u laboratoriju.

U nekim se slučajevima uzorci (biopsije) uzimaju s kože ili leđne moždine, a koristi se sličan postupak. Cilj je dobiti što više DNK materijala koji je trenutno usred diobe ćelije. U metafazi su svi kromosomi raspoređeni u jednoj razini otprilike u sredini stanice, da bi se u sljedećem koraku, anafazi, povukli na suprotne strane (polove) stanice.

U ovom trenutku, kromosomi su posebno čvrsto nabijeni (visoko kondenzirani). Dodaje se vretenast otrov kolhicin, koji djeluje upravo u ovoj fazi staničnog ciklusa, tako da se metafazni kromosomi nakupljaju. Zatim se izoliraju i oboje pomoću posebnih metoda bojenja.

Najčešća je GTG vrpca, u kojoj se kromosomi tretiraju tripsinom, probavnim enzimom i pigmentom Giemsa. Posebno gusto nabijena područja i regije bogate adeninom i timinom prikazane su tamno.

Rezultirajuće G-trake karakteristične su za svaki kromosom i, pojednostavljeno rečeno, smatraju se regijama s manje gena. Slika kromosoma obojenih na ovaj način snimljena je pri hiljadustrukom povećanju i stvorio se kariogram uz pomoć računalnog programa. Uz uzorak trake, koristi se veličina kromosoma i položaj centromera kako bi se kromosomi uredili u skladu s tim. Postoje i druge metode povezivanja koje mogu imati vrlo različite prednosti.