Anatomija-Leksikon

Kromosomi

Definicija - što su kromosomi?

Genetski sastav stanice pohranjen je u obliku DNA (deoksiribonukleinska kiselina) i njenih baza (adenin, timin, gvanin i citozin). U svim eukariotskim stanicama (životinje, biljke, gljive) to je prisutno u staničnoj jezgri u obliku kromosoma. Kromosom se sastoji od jedne, koherentne molekule DNA koja je povezana s određenim proteinima.

Naziv kromosom izveden je iz grčkog i može se približno prevesti kao "tijelo u boji". Ovaj naziv potječe od činjenice da su vrlo rano u povijesti citologije (1888.) znanstvenici uspjeli obojiti ih pomoću posebnih osnovnih boja i identificirati u svjetlosnom mikroskopu. Međutim, oni su stvarno vidljivi samo u određenoj točki staničnog ciklusa, mitozi (u zametnim stanicama, mejoza), kada je kromosom posebno gust (zgusnut).

Kako se grade kromosomi?

Kad bi se cijela DNA dvostruka zavojnica stanice, tj. Oko 3,4 x 109 baznih parova povezala zajedno, to bi rezultiralo duljinom većom od jednog metra. Ukupna duljina svih dodanih kromosoma je samo oko 115 µm. Ova razlika u duljini objašnjava se vrlo kompaktnom strukturom kromosoma, u kojima se DNA nekoliko puta na vrlo specifičan način navija ili spiralira.

U tome važnu ulogu imaju histoni, poseban oblik bjelančevina. Ukupno postoji 5 različitih histona: H1, H2A, H2B, H3 i H4. Dva od posljednja četiri histona kombiniraju se formirajući cilindričnu strukturu, oktamer, oko koje dvostruka zavojnica vijuga otprilike dva puta (= super zavojnica). H1 se veže za ovu strukturu kako bi je stabilizirao.

Ovaj kompleks DNA, oktamera i H1 naziva se nukleosom. Nekoliko ovih nukleozoma sada je "poput niza bisera" u relativno kratkim razmacima (10-60 baznih parova) jedan iza drugog. Dijelovi između kromosoma nazivaju se odstojnom DNA. Pojedinačni nukleosomi sada ponovno dolaze u kontakt preko H1, što stvara daljnje spiraliranje, a time i kompresiju.

Rezultirajući lanac zauzvrat je u petljama koje su stabilizirane okosnicom izrađenom od kiselih nehistonskih proteina, poznatih i kao hertoni. Te su petlje zauzvrat prisutne u spiralama stabiliziranim proteinima, što rezultira posljednjom fazom kompresije. Međutim, ovaj visoki stupanj kompresije javlja se samo u kontekstu diobe stanica tijekom mitoze.

U ovoj fazi možete vidjeti i karakteristični oblik kromosoma, koji se sastoji od dvije kromatide. Mjesto na kojem su oni povezani naziva se centromera. Dijeli svaki metafazni kromosom na dva kratka i dva dugačka kraka, koja se nazivaju i p i q krakovi.
Ako se centromera nalazi otprilike u sredini kromosoma, naziva se metacentrični kromosom, 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 duljinom, omogućuju početnu klasifikaciju kromosoma.

Koji su telomeri?

Telomeri su krajevi kromosoma s ponavljajućim sekvencama (TTAGGG). Oni ne sadrže nikakve relevantne informacije, već služe za sprečavanje gubitka relevantnijih DNA dijelova. Sa svakom diobom stanice, dio kromosoma se gubi mehanizmom replikacije DNA.

Dakle, telomeri su u određenom smislu tampon koji odgađa točku u kojoj stanica dijeljenjem gubi važne informacije. Ako su telomeri stanice duži od 4000 baznih parova, započinje programirana smrt stanice (apoptoza). To sprječava širenje neispravnog genetskog materijala u organizmu. Nekoliko stanica ima telomeraze, tj. Enzime koji su sposobni ponovno produljiti telomere.

Uz matične stanice, iz kojih proizlaze sve ostale stanice, to su i zametne stanice te određene stanice imunološkog sustava. Uz to, telomeraze se nalaze i u stanicama raka, zbog čega se u ovom kontekstu govori o ovjekovječenju stanice.

Sve o temi pročitajte ovdje: Telomeri - Anatomija, funkcija i bolesti

Što je kromatin?

Kromatin se odnosi na cjelokupni sadržaj stanične jezgre koja se može obojiti bazom. Stoga, pored DNK, pojam uključuje i određene proteine, npr. Histone i hertone (vidi strukturu), kao i određene fragmente RNA (hn i snRNA).

Ovisno o fazi staničnog ciklusa ili o genetskoj aktivnosti, ovaj je materijal dostupan u različitim gustoćama. Gušći oblik naziva se heterokromatin. Da bi ga bilo lakše razumjeti, stoga bi ga se moglo smatrati „obrascem za pohranu” i ovdje opet razlikovati konstitutivni i fakultativni heterokromatin.

Konstitutivni heterokromatin je najgušći oblik koji je prisutan u svim fazama staničnog ciklusa u svojoj najvišoj razini kondenzacije. Čini oko 6,5% ljudskog genoma i uglavnom se nalazi u blizini centromera i krajeva krakova kromosoma (telomera), ali i na drugim mjestima (uglavnom kromosomima 1, 9, 16, 19 i Y) . Uz to, većina konstitutivnog heterokromatina nalazi se u blizini nuklearne membrane, tj. Na rubovima stanične jezgre. 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 kariotipima. Budući da je jedan X kromosom u osnovi dovoljan da stanica može preživjeti, kao što je u konačnici dovoljan i muškarcima, jedan od ta dva deaktivira se u embrionalnoj fazi. deaktivirani X kromosom poznat je kao Barrovo tijelo.

Samo tijekom diobe stanice, u kontekstu mitoze, ona se u potpunosti kondenzira, čime postiže najveću kompresiju u metafazi. Međutim, budući da se različiti geni često različito čitaju - uostalom, nisu svi proteini uvijek potrebni u istoj količini - ovdje se također pravi razlika između aktivnog i neaktivnog euhromatina.

Pročitajte više o tome pod: Kromatin

Haploidni kromosomi

Haploid (grčki haploos = pojedinačno) znači da su svi kromosomi stanice prisutni pojedinačno, tj. Ne u parovima (diploidni) kao što je to obično slučaj. To je prirodno stanje svih stanica jajnih stanica i sperme, u kojima se dvije identične kromatide u početku ne razdvajaju tijekom prve mejoze, već se prvo odvajaju svi parovi kromosoma.

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

Polytene kromosomi

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

Koje su funkcije kromosoma?

Kromosom kao organizacijska jedinica našeg genoma prvenstveno služi osiguravanju da se udvostručeni genom ravnomjerno rasporedi među kćerke stanice tijekom diobe stanica. Da biste to učinili, vrijedi pažljivije pogledati mehanizme stanične diobe ili staničnog ciklusa:

Stanica provodi veći dio staničnog ciklusa u međufazi, što znači cijelo vremensko razdoblje u kojem se stanica neće odmah podijeliti. To se pak dijeli na faze G1, S i G2.

G1 faza (G kao u praznini, tj. Jaz) odmah slijedi diobu stanice. Ovdje se stanica opet povećava u veličini i obavlja opće metaboličke funkcije.

Odavde se također može prebaciti u G0 fazu. To znači da se mijenja u fazu koja više nije sposobna za dijeljenje, a u normalnim slučajevima se također uvelike mijenja kako bi se ispunila vrlo specifična funkcija (diferencijacija stanica). Da bi se ispunili ovi zadaci, vrlo se specifični geni čitaju intenzivnije, drugi manje ili nikako.

Ako segment DNA nije potreban dulje vrijeme, često se nalazi u dijelovima kromosoma koji su dugo bili gusto spakirani (vidi kromatin). S jedne strane, ovo ima za cilj uštedu prostora, ali uz ostale mehanizme regulacije gena, to je i dodatna zaštita od slučajnog čitanja. Međutim, također je primijećeno 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 DNA (replikacija DNA). Ovdje cijela DNK mora biti u svom najlabavijem obliku, tj. Svi kromosomi su potpuno razmotani (vidi strukturu).

Na kraju faze sinteze, cjelokupni genetski materijal prisutan je u duplikatu u stanici. Budući da je kopija još uvijek pričvršćena na izvorni kromosom preko centromere (vidi strukturu), ne govori se o dupliciranju kromosoma.

Svaki se kromosom sada sastoji od dvije kromatide umjesto od jedne, tako da kasnije može poprimiti karakteristični oblik X tijekom mitoze (strogo govoreći, oblik X odnosi se samo na metacentrične kromosome). U narednoj G2 fazi odvija se neposredna priprema za diobu stanica. To također uključuje detaljnu provjeru grešaka u replikaciji i lomova niti, koje se po potrebi mogu popraviti.

U osnovi postoje dvije vrste diobe stanica: mitoza i mejoza. Uz iznimku zametnih stanica, sve stanice organizma nastaju mitozom, čija je jedina zadaća stvaranje dvije genetski identične kćerke.
Mejoza, s druge strane, ima svrhu generiranja genetski različitih stanica:
U prvom se koraku dijele odgovarajući (homologni), ali ne i identični kromosomi. Tek u sljedećem koraku kromosomi, koji se sastoje od dvije identične kromatide, odvajaju se i ponovno distribuiraju u dvije stanice kćeri, tako da na kraju iz jedne stanice preteče proizlaze četiri spolne stanice s različitim genetskim materijalom.

Oblik i struktura kromosoma bitni su za oba mehanizma: posebne "proteinske niti", takozvani vretenski aparat, pričvršćuju se na visokokondenzirane kromosome i izvlače kromosome u fino reguliranom procesu iz srednje ravnine (ekvatorijalne ravnine) na suprotne polove stanice oko jednog kako bi se osigurala ravnomjerna raspodjela. Čak i male promjene u mikrostrukturi kromosoma ovdje 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 spermija 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, na primjer, s čimbenicima okoliša poput temperature.

Saznajte više o temi: Podjela stanične jezgre

Kako se genetski sastav prenosi putem kromosoma?

Danas znamo da se osobine nasljeđuju putem gena koji su pohranjeni u stanicama u obliku DNA. Oni su pak podijeljeni u 46 kromosoma na kojima je raspoređeno 25 000-30000 ljudskih gena.

Uz samo svojstvo, koje se naziva fenotip, postoji i genetski ekvivalent, koji se naziva genotip. Mjesto gdje se gen nalazi na kromosomu naziva se lokus. Budući da ljudi imaju dvostruko svaki kromosom, svaki se gen također javlja dva puta. Jedina iznimka od toga su X-kromosomski geni u muškaraca, jer Y-kromosom nosi samo djelić genetskih podataka koji se nalaze na X-kromosomu.

Različiti geni koji se nalaze na istom lokusu nazivaju se alelima. Često postoji više od dva različita alela u jednom lokusu. Tada 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 jednog gena dovoljna za promjenu fenotipa, govori se o monogenskom ili mendelovskom nasljeđivanju. Međutim, mnoga nasljedna svojstva nasljeđuju se kroz nekoliko gena u interakciji, pa ih je stoga mnogo teže proučiti.

Budući da majka i otac svaki prenose po jedan od svoja dva gena djetetu u mendelovsko nasljedstvo, u sljedećoj generaciji uvijek postoje četiri moguće kombinacije, pri čemu one također mogu biti iste u odnosu na jedno svojstvo. Ako oba alela pojedinca imaju isti učinak na fenotip, pojedinac je homozigotan u odnosu na ovu karakteristiku i karakteristika je u potpunosti izražena.

Heterozigoti imaju dva različita alela koji mogu međusobno komunicirati na različite načine: Ako je jedan alel dominantan nad drugim, u potpunosti potiskuje svoj izraz i dominantno svojstvo postaje vidljivo u fenotipu. Potisnuti alel naziva se recesivnim.

U slučaju kodominantnog nasljeđa, oba alela mogu se izraziti međusobno nepromijenjena, dok u slučaju posrednog nasljeđivanja postoji mješavina obje karakteristike. Dobar primjer za to je sustav krvnih grupa AB0, u kojem su A i B međusobno dominantni, ali 0 dominiraju jedan nad drugim.

Koji je normalni skup kromosoma u ljudi?

Ljudske stanice imaju 22 spolno neovisna para kromosoma (autosoma) i dva spolna kromosoma (gonosoma), pa ukupno 46 kromosoma čini jedan set kromosoma.

Autosomi obično dolaze u parovima. Kromosomi para su slični po obliku i slijedu gena i stoga se nazivaju homolognim. Dva X kromosoma u žena također su homologna, dok muškarci imaju X i Y kromosom. Oni se razlikuju u obliku i broju prisutnih gena na takav način da se više ne može govoriti o homologiji.

Klice, odnosno stanice jajnih stanica i spermija, imaju samo polovicu kromosoma zbog mejoze, odnosno 22 pojedinačna autosoma i po jedan gonosom. Budući da se spolne stanice tijekom oplodnje stapaju i ponekad zamijene čitave segmente (križanje), stvara se nova kombinacija kromosoma (rekombinacija). Svi se kromosomi zajedno nazivaju kariotipom, koji je uz nekoliko iznimaka (vidi aberacije kromosoma) identičan kod svih jedinki istog spola.

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

Zašto uvijek postoje parovi kromosoma?

U osnovi, na ovo se pitanje može odgovoriti jednom rečenicom: Jer pokazalo se korisnim.Prisutnost parova kromosoma i princip rekombinacije bitni su za nasljeđivanje u smislu spolne reprodukcije. Na taj se način iz genetskog materijala dviju jedinki slučajno može pojaviti potpuno nova jedinka.

Ovaj sustav enormno povećava raznolikost svojstava unutar vrste i osigurava da se može mnogo brže i fleksibilnije prilagoditi promijenjenim uvjetima okoliša nego što bi to bilo moguće samo mutacijom i selekcijom.

Dvostruki set kromosoma također ima zaštitni učinak: ako bi mutacija gena dovela do zatajenja funkcije, u drugom kromosomu još uvijek postoji neka vrsta "sigurnosne kopije". To nije uvijek dovoljno da organizam nadoknadi kvar, posebno ako je mutirani alel dominantan, ali povećava šansu za to. Osim toga, na taj se način mutacija ne prenosi automatski na sve potomke, što zauzvrat štiti vrstu od pretjerano radikalnih mutacija.

Što je mutacija kromosoma?

Genetski nedostaci mogu nastati zbog ionizirajućeg zračenja (npr. X-zrake), kemijskih tvari (npr. Benzopiren u cigaretnom dimu), određenih virusa (npr. HP virusa) ili, s malom vjerojatnošću, mogu nastati i sasvim slučajno. U njegov razvoj često je uključeno nekoliko čimbenika. U principu, takve promjene mogu se dogoditi u svim tjelesnim tkivima, ali iz praktičnih razloga analiza je obično ograničena na limfocite (posebna vrsta imunoloških stanica), fibroblaste (stanice vezivnog tkiva) i stanice koštane srži.

Mutacija kromosoma glavna je strukturna promjena u pojedinačnim kromosomima. S druge strane, odsutnost ili dodavanje čitavih kromosoma bila bi mutacija genoma ili ploidije, dok se pojam mutacije gena odnosi na relativno male promjene unutar gena. Pojam aberacija kromosoma (latinski aberrare = odstupati) nešto je širi i uključuje sve promjene koje se mogu otkriti svjetlosnim mikroskopom.

Mutacije mogu imati vrlo različite učinke:

Tihe mutacije, tj. Mutacije u kojima promjena nema utjecaja na pojedinca ili njihovo potomstvo, prilično su netipične za kromosomske aberacije i češće se nalaze u području genskih ili točkastih mutacija.
Govori se o mutaciji gubitka funkcije kada mutacija rezultira pogrešno sklopljenim, a time i nefunkcionalnim proteinom ili ga uopće nema.
Takozvane mutacije dobitka od funkcije mijenjaju vrstu učinka ili količinu proizvedenih proteina na takav način da nastaju potpuno novi učinci. S jedne strane, ovo je presudan mehanizam za evoluciju, a time i za opstanak vrste ili pojavu novih vrsta, ali s druge strane, kao u slučaju kromosoma Philadelphia, može također presudno doprinijeti razvoj stanica raka.

Najpoznatiji od različitih oblika kromosomskih aberacija vjerojatno su numeričke aberacije, u kojima su pojedinačni kromosomi prisutni samo jednom (monosomija) ili čak trostruko (trisomija).

Ako se ovo odnosi samo na jedan kromosom, on se naziva aneuploidija, a na čitav skup kromosoma utječe poliploidija (tri- i tetraploidija). U većini slučajeva, ova nepravilna raspodjela nastaje tijekom razvoja zametnih stanica nerazdvajanjem (nerazdvajanjem) kromosoma tijekom stanične diobe (mejoza). To dovodi do neravnomjerne raspodjele kromosoma na kćerinskim stanicama, a time i do numeričke aberacije u djeteta.

Monosomije nespolnih kromosoma (= autosomi) nespojive su sa životom i stoga se ne javljaju kod žive djece. Izuzev trisomija 13, 18 i 21, autosomne trisomije gotovo uvijek dovode do spontanih pobačaja.

U svakom slučaju, za razliku od aberacija spolnih kromosoma, koje također mogu biti neupadljive, uvijek postoje ozbiljni klinički simptomi i, u pravilu, više ili manje izražene vanjske abnormalnosti (dismorfizmi).

Takva se nepravilna raspodjela može dogoditi i kasnije u životu s mitotskom diobom stanica (sve stanice osim zametnih stanica). Budući da uz zahvaćene stanice postoje i nepromijenjene stanice, govori se o somatskom mozaiku. Pod somatskim (grčki soma = tijelo) podrazumijevaju se sve stanice koje nisu zametne stanice. Budući da je zahvaćen samo mali dio tjelesnih stanica, simptomi su obično puno blaži. Stoga tipovi mozaika često ostaju neotkriveni dulje vrijeme.

Ovdje možete saznati sve o temi: Kromosomska mutacija

Što je kromosomska aberacija?

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

To se često vrši translokacijom, tj. Prijenosom segmenta kromosoma u drugi kromosom. Ako se radi o razmjeni između dva kromosoma, jedan govori o uzajamnoj translokaciji. Budući da je za proizvodnju proteina potrebno samo oko 2% genoma, vrlo je mala vjerojatnost da se takav gen nalazi na prijelomnoj točki i time gubi svoju funkciju ili je u njemu oslabljen. Stoga takva uravnotežena aberacija često prolazi nezapaženo i prenosi se kroz nekoliko generacija.

Međutim, to može dovesti do nepravilne raspodjele kromosoma tijekom razvoja spolnih stanica, što može dovesti do neplodnosti, spontanih pobačaja ili potomstva s neuravnoteženom aberacijom.

Neuravnotežena aberacija također se može dogoditi spontano, tj. Bez obiteljske povijesti. Vjerojatnost da će se dijete roditi živo s neuravnoteženom aberacijom uvelike ovisi o zahvaćenim kromosomima i varira između 0 i 60%. To dovodi do gubitka (= brisanja) ili umnožavanja (= umnožavanja) segmenta kromosoma. U tom se kontekstu govori i o djelomičnim mono- i trisomijama.

U nekim se slučajevima javljaju zajedno u dvije različite regije, pri čemu je djelomična monosomija obično presudnija za pojavu kliničkih simptoma. Ovo su istaknuti primjeri brisanja Sindrom mačjeg krika i Wolf-Hirschhornov sindrom.

Govori se o mikrodeleciji kada se promjena više ne može odrediti svjetlosnim mikroskopom, tj. Kada se radi o gubitku jednog ili nekoliko gena. Smatra se da je ovaj fenomen uzrok Prader-Willijevog sindroma i Angelmanovog sindroma i usko je povezan s razvojem retionoblastoma.

Robertsonova translokacija je poseban slučaj:
Dva akrocentrična kromosoma (13, 14, 15, 21, 22) ujedinjuju se u svojoj centromeri i tvore jedan kromosom nakon što se izgube kratki krakovi (vidi strukturu). Iako ovo rezultira smanjenim brojem kromosoma, to se naziva uravnoteženom aberacijom, jer se gubitak kratkih krakova u tim kromosomima može lako nadoknaditi. I ovdje su učinci često primjetni samo u sljedećim generacijama, jer postoji vrlo velika vjerojatnost pobačaja ili žive djece s trisomijom.

Ako postoje dva prekida unutar kromosoma, može se dogoditi da se među segment okrene za 180 ° i ugradi u kromosom. Ovaj proces, poznat kao inverzija, neuravnotežen je samo ako se točka prijeloma nalazi unutar aktivnog gena (2% ukupnog genetskog materijala). Ovisno o tome je li centromera unutar ili izvan obrnutog segmenta, to je peri- ili paracentrična inverzija. Te promjene također mogu pridonijeti neravnomjernoj raspodjeli genetskog materijala na spolnim stanicama.

U paracentričnoj inverziji, u kojoj centromera nije u obrnutom segmentu, mogu se pojaviti i zametne stanice s dvije ili bez centromere. Kao rezultat, odgovarajući kromosom se gubi tijekom prvih dijeljenja stanica, što gotovo sigurno dovodi do pobačaja.

Umetanje je ugradnja fragmenta kromosoma negdje drugdje. I ovdje su na sličan način primarno pogođeni potomci. Prstenasti kromosom može nastati naročito nakon brisanja krajnjih dijelova. Vrsta i veličina sekvenci presudni su za težinu simptoma. Osim toga, to može dovesti do pogrešne raspodjele, a time i do vrsta mozaika u tjelesnim stanicama.

Ako se metafazni kromosom tijekom dijeljenja stanica pogrešno odvoji, mogu nastati izokromosomi. To su dva potpuno ista kromosoma koja se sastoje od samo dugih ili samo kratkih krakova. U slučaju X kromosoma, to se može manifestirati kao Ulrich-Turnerov sindrom (monosomija X).

Pročitajte više informacija o ovoj temi: Kromosomska aberacija

Trisomija 21

Trisomija 21, poznatija kao Downov sindrom, vjerojatno je najčešća numerička kromosomska aberacija među živorođenima, a muškarci su pogođeni nešto češće (1,3: 1).

Vjerojatnost pojave trisomije 21 ovisi o različitim demografskim čimbenicima, poput prosječne dobi rođenja majki, i malo se razlikuje od regije do regije.

95% trisomije 21 nastaje kao rezultat pogreške u diobi u kontekstu mejoze (dioba zametnih stanica), naime nedisjunkcije, tj. Neuspjeha u odvajanju sestrinskih kromatida.

Oni su poznati kao slobodne trisomije i nastaju 90% u majke, 5% u očima i još 5% u embrionalnom genomu.

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

U svakom slučaju, treba izvršiti kromosomsko ispitivanje kako bi se razlikovala simptomatski identična slobodna trisomija od moguće naslijeđene translokacijske trisomije. Tada može uslijediti obiteljska povijest prethodnih generacija.

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

Trisomija 13

Trisomija 13 ili Patauov sindrom ima frekvenciju 1: 5000 i puno je rjeđi od Downovog sindroma. Uzroci (slobodne trisomije, translokacije i vrste mozaika) i njihova postotna distribucija uglavnom su identični.

U teoriji, 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 izrasline, dvostrana pukotina usne i nepca te neobično male oči (mikroftalmija). Pored toga, obično su prisutne malformacije prednjeg mozga i lica različitih stupnjeva ozbiljnosti (holoprosencefalija).

Dok su u lobarnom obliku moždane hemisfere gotovo potpuno odvojene i stvaraju se bočne klijetke, u polulobarnom obliku često je odvojen samo stražnji dio mozga, a bočne komore nedostaju. U najtežem obliku, alobarnom obliku, ne dolazi do odvajanja moždanih hemisfera.

Dojenčad s polu- ili alobarnim oblikom obično umiru odmah nakon rođenja. Nakon mjesec dana stopa smrtnosti je oko 50% živorođenih. Do 5. godine života smrtnost od trisomije 13 povećava se na 90%. Zbog malformacija u mozgu, u većini slučajeva bolesni ljudi ostaju vezani za život i ne mogu govoriti, zbog čega su ovisni o potpunoj njezi. Uz to, mogu postojati i dalekosežne fizičke manifestacije Trismoie 13.

Pročitajte više o toj temi na: Trisomija 13 u nerođenog djeteta

Trisomija 16

U osnovi je trisomija 16 najčešća trisomija (oko 32% svih trisomija), ali živa djeca s trisomijom 16 vrlo su rijetka. Općenito, živorođeni se događaju samo u djelomičnim trisomijama ili vrstama mozaika. Međutim, među trisomijama je najčešće odgovorna za mrtvorođene djece: 32 od 100 pobačaja zbog kromosomskih aberacija mogu se pratiti do ovog oblika trisomije.

Stoga su dokumentirane uglavnom prenatalne, tj. Prenatalne karakteristike koje se mogu identificirati. Ovdje se ističu razne srčane greške, usporeni rast, pojedinačna pupčana arterija (inače dvostruka) i povećana prozirnost vrata, što se objašnjava nakupljanjem tekućine zbog još nedovoljno razvijenog limfnog sustava i povećane elastičnosti kože na ovom području. Uz to, fiziološka pupčana kila, tj. Privremeno pomicanje velikog dijela crijeva kroz pupak prema van, često se ne povlači pravilno, što je poznato kao omfalokela ili pukotina pupkovine.

Flekturna kontraktura prekriženih prstiju također se često može otkriti na ultrazvuku. U nekoliko živorođenih uočljiva je generalizirana hipotenzija mišića, tj. Opća slabost mišića. To dovodi do slabosti pijenja i može osigurati umjetno hranjenje dojenčeta. Često se javlja i brazda s četiri prsta koja je tako 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 isto je kao i s Patauovim sindromom: i ovdje bi isti pregledi omogućili da se svi pacijenti u potpunosti pronađu prije rođenja. Uzroci i njihova raspodjela mogu se usporediti s drugim trisomijama (vidi trisomiju 21).

Uz to, kod trisomije 18 javljaju se djelomične trisomije, koje poput tipova mozaika dovode do puno blažih kliničkih tečaja. Povezani dismorfizmi također su izuzetno karakteristični za Edwardsov sindrom: Kod rođenja pacijenti imaju jako smanjenu tjelesnu težinu od 2 kg (normalno: 2,8-4,2 kg), široko čelo ustuknuće, općenito nerazvijenu donju polovicu lica s malim ustima otvor, uski prorezi kapaka i okrenuti unatrag, uši promijenjene u obliku (faunovo uho). Primjetan je i stražnji dio glave, koji je neobično jako razvijen za novorođenče. Rebra su neobično uska i krhka. Novorođenčad također ima trajnu napetost (tonus) cijele muskulature, koja, međutim, kod preživjelih nazaduje nakon prvih nekoliko tjedana.

Sljedeća karakteristična značajka je križanje 2. i 5. prsta preko 3. i 4. sa ukupnim brojem zakucanih prstiju, dok su stopala neobično dugačka (protegnuta), imaju posebno izraženu petu, zakržljali nokti na nogama i unazad postavljeni nožni palac .

Ozbiljne malformacije organa česte su i obično se javljaju u kombinaciji: oštećenja srca i bubrega, malfotacija (malrotacija) crijeva, priraslice peritoneuma (mesenterium commune), začepljenje jednjaka (atrezija jednjaka) i mnoge druge.

Zbog ovih malformacija, stopa smrtnosti je oko 50% u prva 4 dana, samo oko 5-10% živi do više od godinu dana. Preživljavanje u odrasloj dobi apsolutna je iznimka. U svakom slučaju, intelektualni invaliditet vrlo je izražen i ne može govoriti, prikovan je za krevet i inkontinentan, pa u potpunosti ovisi o vanjskoj pomoći.

Za detaljnije informacije o trisomiji 18, pročitajte i naš detaljni članak na tu temu:

Trisomija 18 (Edwardsov sindrom)
Trisomija 18 u nerođenog djeteta

Trisomija X

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

Međutim, taj je deficit inteligencije nešto ozbiljniji nego kod ostalih trisomija spolnih kromosoma (XXY i XYY). S frekvencijom od 1: 1000 to zapravo nije tako rijetko, ali budući da trisomija obično nije povezana s klinički značajnim simptomima, većini žena s tom bolešću vjerojatno nikada neće biti dijagnosticiran cijeli život.

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

Kao i kod ostalih trisomija, trisomija X najčešće se razvija kao slobodna trisomija, tj. Zbog nedostatka podjele (nedisjunkcije) sestrinskih kromatida. I ovdje se obično javlja tijekom sazrijevanja majčinih jajnih stanica, iako vjerojatnost raste s godinama.

Krhki X sindrom

Krhki X sindrom ili Martin Bellov sindrom poželjniji je kod muškaraca, jer oni imaju samo jedan X kromosom i zbog toga su promjenom više pogođeni.

Javlja se s učestalošću 1: 1250 među živorođenim muškim porodima u jednoj godini, što ga čini najčešćim oblikom nespecifične mentalne retardacije, tj. Svim mentalnim hendikepima koji se ne mogu opisati posebnim sindromom s tipičnim znakovima.

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

Međutim, većinu vremena žene su nositeljice premutacije, koja još uvijek ne daje nikakve kliničke simptome, ali masovno povećava vjerojatnost potpune mutacije kod njihovih sinova. U vrlo rijetkim slučajevima muškarci mogu biti i nositelji premutacije, koju potom mogu prenijeti samo na kćeri koje su, međutim, obično klinički zdrave (Shermanov paradoks).

Sindrom je pokrenut izuzetno povećanim brojem CGG trojki (određena sekvenca baze) u genu FMR (krhka mentalna retardacija na mjestu); umjesto 10-50 kopija, premutacija 50-200, kada je potpuno razvijena 200- 2000 primjeraka.

Pod svjetlosnim mikroskopom ovo izgleda poput pucanja duge ruke, po čemu je sindrom i dobio ime. To dovodi do deaktiviranja zahvaćenog gena, što zauzvrat uzrokuje simptome.

Pogođene osobe pokazuju usporeni razvoj govora i pokreta i mogu pokazati probleme u ponašanju koji mogu ići u smjeru hiperaktivnosti, ali i autizma. Čisto vanjske abnormalnosti (znakovi dismorfizma) su dugo lice s istaknutom bradom i izbočenim ušima. S pubertetom su testisi često uvelike uvećani (makroorhidija), a crte lica postaju grublje. Postoji malo nagomilavanje psiholoških abnormalnosti i posebno rana menopauza među ženskim nositeljicama premutacije.

Što je analiza kromosoma?

Analiza kromosoma postupak je u citogenetici kojim se mogu otkriti numeričke ili strukturne aberacije kromosoma.

Takva analiza koristila bi se, na primjer, ako se odmah posumnja na kromosomski sindrom, tj. U slučaju malformacija (dismorfizmi) ili intelektualnih teškoća (retardacija), ali i u slučaju neplodnosti, redovitih pobačaja (pobačaja), a također i kod određeni karcinomi (npr. limfomi ili leukemija).

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

U nekim se slučajevima uzmu uzorci (biopsije) s kože ili leđne moždine, sličnim postupkom. Cilj je dobiti što više DNK materijala koji je trenutno usred stanične diobe. U metafazi su svi kromosomi raspoređeni u jednu razinu približno u sredini stanice, kako bi bili povučeni na suprotne strane (polove) stanice u sljedećem koraku, anafazi.

U ovom trenutku su kromosomi posebno tijesno zbijeni (jako kondenzirani). Dodan je vretenski otrov kolhicin koji djeluje upravo u ovoj fazi staničnog ciklusa, tako da se akumuliraju metafazni kromosomi. Zatim se izoliraju i oboje posebnim metodama bojenja.

Najčešće je GTG povezivanje, u kojem se kromosomi tretiraju s tripsinom, probavnim enzimom i pigmentom Giemsa. Posebno gusto zbijena područja i ona bogata adeninom i timinom prikazana su tamno.

Rezultirajući G-pojasevi karakteristični su za svaki kromosom i, pojednostavljeno rečeno, smatraju se regijama s manje gena. Slika tako obojenih kromosoma snima se s tisućustrukim povećanjem i pomoću računalnog programa stvara se kariogram. Pored uzorka trake, veličina kromosoma i položaj centromere koriste se za pomoć u rasporedu kromosoma u skladu s tim. Ali postoje i druge metode povezivanja koje mogu imati vrlo različite prednosti.