Анатомо-Лексикон

Хромосомы

Определение - что такое хромосомы?

Генетический состав клетки хранится в форме ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и ее оснований (аденин, тимин, гуанин и цитозин). Во всех эукариотических клетках (животных, растениях, грибах) он присутствует в ядре клетки в виде хромосом. Хромосома состоит из одной связной молекулы ДНК, которая связана с определенными белками.

Название «хромосома» происходит от греческого языка и может быть примерно переведено как «цветное тело». Это название происходит от того факта, что в самом начале истории цитологии (1888 г.) ученым удалось окрасить их с помощью специальных основных красителей и идентифицировать их в световом микроскопе. Однако они действительно видны только в определенный момент клеточного цикла, митоз (в половых клетках, мейоз), когда хромосома особенно плотная (конденсированная).

Как устроены хромосомы?

Если бы вся двойная спираль ДНК клетки, то есть около 3,4 x 109 пар оснований, была связана вместе, это привело бы к длине более одного метра. Общая длина всех добавленных хромосом составляет всего около 115 мкм. Это различие в длине объясняется очень компактной структурой хромосом, в которой ДНК несколько раз скручена или закручена по спирали очень специфическим образом.

Важную роль в этом играют гистоны - особая форма белков. Всего существует 5 различных гистонов: H1, H2A, H2B, H3 и H4. Два из последних четырех гистонов объединяются, образуя цилиндрическую структуру, октамер, вокруг которого двойная спираль наматывается примерно дважды (= суперспираль). H1 прикрепляется к этой структуре, чтобы стабилизировать ее.

Этот комплекс ДНК, октамера и H1 называется нуклеосомой. Некоторые из этих нуклеосом теперь «похожи на жемчужную нить» с относительно короткими интервалами (10-60 пар оснований) одна за другой. Участки между хромосомами называются спейсерной ДНК. Теперь отдельные нуклеосомы снова вступают в контакт через H1, что создает дополнительную спираль и, следовательно, сжатие.

Результирующая нить, в свою очередь, представляет собой петли, которые стабилизируются остовом, состоящим из кислых негистоновых белков, также известных как гертоны. Эти петли, в свою очередь, присутствуют в спиралях, стабилизированных белками, что приводит к последней стадии сжатия. Однако такая высокая степень сжатия возникает только в контексте деления клеток во время митоза.

На этом этапе вы также можете увидеть характерную форму хромосом, которая состоит из двух хроматид. Место, где они соединяются, называется центромерой. Он делит каждую метафазную хромосому на два коротких и два длинных плеча, также называемых р- и q-плечами.
Если центромера находится примерно в середине хромосомы, она называется метацентрической хромосомой, если она полностью расположена на одном из концов акроцентрической хромосомы. Промежуточные хромосомы называются субметацентрическими. Эти различия, которые уже можно увидеть под световым микроскопом, вместе с длиной позволяют провести первоначальную классификацию хромосом.

Что такое теломеры?

Теломеры - это концы хромосом с повторяющимися последовательностями (TTAGGG). Они не несут никакой релевантной информации, а скорее служат для предотвращения потери более релевантных участков ДНК. При каждом делении клетки часть хромосомы теряется из-за механизма репликации ДНК.

Таким образом, теломеры в некотором смысле являются буфером, который задерживает момент, когда клетка теряет важную информацию из-за деления. Если теломеры клетки имеют длину менее 4000 пар оснований, запускается запрограммированная смерть клетки (апоптоз). Это предотвращает распространение дефектного генетического материала в организме. Некоторые клетки имеют теломеразы, то есть ферменты, которые могут снова удлинить теломеры.

Помимо стволовых клеток, из которых возникают все остальные клетки, это половые клетки и определенные клетки иммунной системы. Кроме того, теломеразы также обнаруживаются в раковых клетках, поэтому в этом контексте говорят об иммортализации клетки.

Прочтите все по теме здесь: Теломеры - Анатомия, функции и заболевания

Что такое хроматин?

Хроматин относится ко всему содержимому ядра клетки, которое может быть окрашено основанием. Таким образом, помимо ДНК, термин также включает определенные белки, например гистоны и гертоны (см. Структуру), а также определенные фрагменты РНК (hn и мяРНК).

В зависимости от фазы клеточного цикла или в зависимости от генетической активности этот материал доступен в различной плотности. Более плотная форма называется гетерохроматином. Чтобы облегчить понимание, можно было бы рассматривать его как «форму хранения» и здесь снова различать конститутивный и факультативный гетерохроматин.

Конститутивный гетерохроматин - самая плотная форма, которая присутствует во всех фазах клеточного цикла на самом высоком уровне конденсации. Он составляет около 6,5% генома человека и в основном расположен около центромер и концов хромосомных плеч (теломер) в небольшой степени, но также и в других местах (в основном хромосомы 1, 9, 16, 19 и Y). . Кроме того, большая часть конститутивного гетерохроматина расположена вблизи ядерной мембраны, то есть на краях ядра клетки. Пространство посередине зарезервировано для активного хроматина, эухроматина.

Факультативный гетерохроматин немного менее плотен и может быть активирован и деактивирован по мере необходимости или в зависимости от стадии развития. Хорошим примером этого является вторая Х-хромосома в женских кариотипах. Поскольку одной Х-хромосомы в основном достаточно для выживания клетки, а в конечном итоге достаточно для мужчин, одна из двух деактивируется в эмбриональной фазе. деактивированная Х-хромосома известна как тело Барра.

Только во время деления клетки, в контексте митоза, он полностью конденсируется, в результате чего достигает максимальной степени сжатия в метафазе. Однако, поскольку разные гены часто читаются по-разному - в конце концов, не каждый белок всегда требуется в одном и том же количестве - здесь также делается различие между активным и неактивным эухроматином.

Подробнее об этом читайте в: Хроматин

Гаплоидные хромосомы

Гаплоид (греч. Haploos = одиночный) означает, что все хромосомы клетки присутствуют индивидуально, то есть не парами (диплоидными), как это обычно бывает. Это естественное состояние всех яйцеклеток и сперматозоидов, при котором две идентичные хроматиды изначально не разделяются в ходе первого мейоза, а вместо этого сначала разделяются все пары хромосом.

В результате после первого мейоза дочерние клетки человека имеют только 23 хромосомы вместо обычных 46, что соответствует половине гаплоидного набора хромосом. Поскольку эти дочерние клетки все еще имеют идентичную копию каждой хромосомы, состоящей из 2 хромосом, требуется второй мейоз, в котором две хроматиды отделены друг от друга.

Политенные хромосомы

Политенная хромосома - это хромосома, состоящая из большого количества генетически идентичных хроматид. Поскольку такие хромосомы легко увидеть даже при меньшем увеличении, их иногда называют гигантскими хромосомами. Предпосылкой для этого является эндорепликация, при которой хромосомы в ядре клетки умножаются в несколько раз без деления клетки.

Каковы функции хромосом?

Хромосома как организационная единица нашего генома в первую очередь служит для обеспечения того, чтобы удвоенный геном равномерно распределялся между дочерними клетками во время деления клеток. Для этого стоит внимательнее изучить механизмы деления клеток или клеточного цикла:

Клетка проводит большую часть клеточного цикла в интерфазе, что означает весь период времени, в течение которого клетка не собирается немедленно делиться. Это, в свою очередь, делится на фазы G1, S и G2.

Фаза G1 (G означает пробел, т.е. пробел) сразу следует за делением клетки. Здесь клетка снова увеличивается в размерах и выполняет общие метаболические функции.

Отсюда он также может переключиться на фазу G0. Это означает, что он переходит в стадию, которая больше не способна к делению и, в нормальных случаях, также сильно изменяется, чтобы выполнять очень специфическую функцию (дифференцировку клеток). Для выполнения этих задач одни гены читаются более интенсивно, другие - меньше или совсем не считываются.

Если сегмент ДНК долгое время не нужен, он часто располагается в тех частях хромосом, которые долгое время были плотно упакованы (см. Хроматин). С одной стороны, это делается с целью экономии места, но, помимо других механизмов регуляции генов, это также дополнительная защита от случайного чтения. Однако также было замечено, что в очень специфических условиях дифференцированные клетки из фазы G0 могут повторно войти в цикл.

За фазой G1 следует фаза S, то есть фаза, в которой синтезируется новая ДНК (репликация ДНК). Здесь вся ДНК должна быть в самой рыхлой форме, то есть все хромосомы полностью развернуты (см. Структуру).

В конце фазы синтеза весь генетический материал присутствует в клетке в двух экземплярах. Поскольку копия все еще прикреплена к исходной хромосоме через центромеру (см. Структуру), нельзя говорить о дупликации хромосом.

Каждая хромосома теперь состоит из двух хроматид вместо одной, так что позже она может принимать характерную Х-образную форму во время митоза (строго говоря, Х-образная форма применяется только к метацентрическим хромосомам). В последующей фазе G2 происходит непосредственная подготовка к делению клеток. Это также включает в себя подробную проверку ошибок репликации и разрывов цепей, которые при необходимости можно исправить.

Существует два основных типа деления клеток: митоз и мейоз. За исключением половых клеток, все клетки организма возникают в результате митоза, единственной задачей которого является образование двух генетически идентичных дочерних клеток.
С другой стороны, мейоз имеет цель генерировать генетически разные клетки:
На первом этапе разделяются соответствующие (гомологичные), но не идентичные хромосомы. Только на следующем этапе хромосомы, состоящие из двух идентичных хроматид, разделяются и снова распределяются между двумя дочерними клетками каждая, так что в конечном итоге из одной клетки-предшественника возникают четыре половых клетки с различным генетическим материалом.

Форма и структура хромосом важны для обоих механизмов: специальные «белковые нити», так называемый аппарат веретена, прикрепляются к сильно конденсированным хромосомам и вытягивают хромосомы в точно регулируемом процессе из средней плоскости (экваториальная плоскость). к противоположным полюсам ячейки вокруг одного, чтобы обеспечить равномерное распределение. Даже небольшие изменения микроструктуры хромосом могут иметь здесь серьезные последствия.

У всех млекопитающих соотношение половых хромосом X и Y также определяет пол потомства. По сути, все зависит от того, имеет ли сперматозоид, соединяющийся с яйцеклеткой, X или Y-хромосому. Поскольку обе формы сперматозоидов всегда производятся в одинаковой степени, вероятность всегда сбалансирована для обоих полов. Эта случайная система гарантирует более равномерное гендерное распределение, чем, например, в случае таких факторов окружающей среды, как температура.

Узнать больше по теме: Деление ядра клетки

Как генетический состав передается через хромосомы?

Сегодня мы знаем, что признаки наследуются через гены, которые хранятся в клетках в форме ДНК. Они, в свою очередь, разделены на 46 хромосом, по которым распределены 25 000–30000 человеческих генов.

Помимо самого свойства, называемого фенотипом, существует еще его генетический эквивалент, называемый генотипом. Место, где ген находится на хромосоме, называется локусом. Поскольку у человека каждая хромосома удваивается, каждый ген также встречается дважды. Единственным исключением из этого правила являются гены X-хромосомы у мужчин, поскольку Y-хромосома несет только часть генетической информации, обнаруженной на X-хромосоме.

Различные гены, находящиеся в одном локусе, называются аллелями. Часто в одном локусе присутствует более двух разных аллелей. Затем говорят о полиморфизме. Такой аллель может быть просто безвредным вариантом (нормальным вариантом), а также патологическими мутациями, которые могут быть спусковым механизмом для наследственного заболевания.

Если мутации одного гена достаточно для изменения фенотипа, говорят о моногенном или менделевском наследовании. Однако многие из наследуемых признаков наследуются через несколько взаимодействующих генов, и поэтому их гораздо труднее изучать.

Поскольку в менделевском наследовании мать и отец каждый передают ребенку один из двух своих генов, в следующем поколении всегда есть четыре возможных комбинации, при этом они также могут быть такими же по отношению к одному свойству. Если оба аллеля индивидуума одинаково влияют на фенотип, индивидуум гомозиготен по этому признаку, и признак, соответственно, полностью выражен.

Гетерозиготы имеют два разных аллеля, которые могут взаимодействовать друг с другом по-разному: если один аллель доминирует над другим, он полностью подавляет его экспрессию, и доминантный признак становится видимым в фенотипе. Подавленный аллель называется рецессивным.

В случае кодоминантного наследования оба аллеля могут выражаться независимо друг от друга, в то время как в случае промежуточного наследования происходит смесь обеих характеристик. Хорошим примером этого является система группы крови AB0, в которой A и B совмещены друг с другом, но 0 доминируют друг над другом.

Каков нормальный набор хромосом у человека?

Клетки человека имеют 22 пары хромосом, независимых от пола (аутосомы) и две половые хромосомы (гоносомы), поэтому в общей сложности 46 хромосом составляют один набор хромосом.

Аутосомы обычно бывают парами. Хромосомы пары похожи по форме и последовательности генов и поэтому называются гомологичными. Две X-хромосомы у женщин также гомологичны, тогда как у мужчин есть X- и Y-хромосомы. Они различаются по форме и количеству присутствующих генов таким образом, что уже нельзя говорить о гомологии.

Половые клетки, то есть яйцеклетки и сперматозоиды, имеют только половину хромосомного набора из-за мейоза, а именно 22 отдельных аутосомы и по одной гоносоме каждая. Поскольку половые клетки сливаются во время оплодотворения и иногда меняют целые сегменты (кроссовер), создается новая комбинация хромосом (рекомбинация). Все хромосомы вместе называются кариотипом, который, за некоторыми исключениями (см. Хромосомные аберрации), идентичен у всех лиц одного пола.

Здесь вы можете узнать все по теме: Митоз - объясним просто!

Почему всегда есть пары хромосом?

По сути, на этот вопрос можно ответить одним предложением: потому что было доказано, что это полезно.Наличие пар хромосом и принцип рекомбинации важны для наследования с точки зрения полового размножения. Таким образом, совершенно новый человек может случайно появиться из генетического материала двух особей.

Эта система значительно увеличивает разнообразие свойств внутри вида и гарантирует, что он может адаптироваться к изменившимся условиям окружающей среды намного быстрее и более гибко, чем это было бы возможно только с помощью мутации и отбора.

Двойной набор хромосом также имеет защитный эффект: если мутация гена приведет к сбою функции, во второй хромосоме все равно будет существовать своего рода «резервная копия». Этого не всегда достаточно, чтобы организм компенсировал неисправность, особенно если мутировавший аллель является доминантным, но это увеличивает вероятность этого. Кроме того, таким образом мутация не передается автоматически всему потомству, что, в свою очередь, защищает вид от чрезмерно радикальных мутаций.

Что такое мутация хромосомы?

Генетические дефекты могут возникать из-за ионизирующего излучения (например, рентгеновских лучей), химических веществ (например, бензопирена в сигаретном дыме), определенных вирусов (например, вирусов HP) или, с небольшой вероятностью, они также могут возникать чисто случайно. В его развитии часто участвует несколько факторов. В принципе, такие изменения могут происходить во всех тканях организма, но по практическим соображениям анализ обычно ограничивается лимфоцитами (особый тип иммунных клеток), фибробластами (клетками соединительной ткани) и клетками костного мозга.

Хромосомная мутация - это серьезное структурное изменение отдельных хромосом. С другой стороны, отсутствие или добавление целых хромосом было бы мутацией генома или плоидности, в то время как термин «генная мутация» относится к сравнительно небольшим изменениям внутри гена. Термин хромосомная аберрация (лат. Aberrare = отклоняться) несколько шире и включает все изменения, которые можно обнаружить с помощью светового микроскопа.

Мутации могут иметь самые разные эффекты:

Тихие мутации, то есть мутации, при которых изменение не влияет на человека или его потомство, довольно нетипичны для хромосомных аберраций и чаще встречаются в области генных или точечных мутаций.
О мутации потери функции говорят, когда мутация приводит к неправильно свернутому и, следовательно, лишенному функции белку или к отсутствию белка вообще.
Так называемые мутации с усилением функции изменяют тип эффекта или количество продуцируемых белков таким образом, что возникают совершенно новые эффекты. С одной стороны, это решающий механизм для эволюции и, следовательно, для выживания вида или появления новых видов, но с другой стороны, как и в случае с филадельфийской хромосомой, он также может внести решающий вклад в развитие раковых клеток.

Наиболее известными из различных форм хромосомных аберраций, вероятно, являются числовые аберрации, при которых отдельные хромосомы присутствуют только один раз (моносомия) или даже трижды (трисомия).

Если это относится только к одной хромосоме, это называется анеуплоидией, и весь набор хромосом подвержен полиплоидии (три- и тетраплоидии). В большинстве случаев это неравномерное распределение возникает в процессе развития зародышевых клеток из-за неразделения (нерасхождения) хромосом во время деления клеток (мейоза). Это приводит к неравномерному распределению хромосом в дочерних клетках и, следовательно, к числовой аберрации у ребенка.

Моносомы из неполовых хромосом (= аутосомы) несовместимы с жизнью и поэтому не встречаются у живых детей. За исключением трисомий 13, 18 и 21, аутосомные трисомии почти всегда приводят к самопроизвольным абортам.

В любом случае, в отличие от аберраций половых хромосом, которые также могут быть незаметными, всегда есть серьезные клинические симптомы и, как правило, более или менее выраженные внешние аномалии (дисморфизмы).

Такое неравномерное распределение также может происходить в более позднем возрасте при делении митотических клеток (всех клеток, кроме половых). Поскольку помимо пораженных есть неизмененные клетки, говорят о соматической мозаике. Под соматическими (греч. Soma = тело) понимаются все клетки, не являющиеся половыми клетками. Поскольку поражается лишь небольшая часть клеток организма, симптомы обычно намного слабее. Поэтому виды мозаики часто долгое время остаются незамеченными.

Здесь вы можете узнать все по теме: Хромосомная мутация

Что такое хромосомная аберрация?

Структурная аберрация хромосомы в основном соответствует определению хромосомной мутации (см. Выше). Если количество генетического материала остается прежним и просто распределяется по-разному, говорят о сбалансированной аберрации.

Часто это делается посредством транслокации, то есть переноса сегмента хромосомы на другую хромосому. Если это обмен между двумя хромосомами, говорят о реципрокной транслокации. Поскольку для производства белков требуется только около 2% генома, очень мала вероятность того, что такой ген находится в точке разрыва и, таким образом, теряет свою функцию или нарушается в ней. Поэтому такая сбалансированная аберрация часто остается незамеченной и передается из поколения в поколение.

Однако это может привести к неправильному распределению хромосом во время развития половых клеток, что может привести к бесплодию, самопроизвольным выкидышам или появлению потомства с несбалансированной аберрацией.

Несбалансированная аберрация также может возникать спонтанно, то есть без семейного анамнеза. Вероятность того, что ребенок родится живым с несбалансированной аберрацией, сильно зависит от пораженных хромосом и колеблется от 0 до 60%. Это приводит к потере (= удалению) или дупликации (= дублированию) сегмента хромосомы. В этом контексте также говорят о частичных моно- и трисомиях.

В некоторых случаях они возникают вместе в двух разных регионах, причем частичная моносомия обычно является более решающей для возникновения клинических симптомов. Это яркие примеры удаления Синдром кошачьего крика и синдром Вольфа-Хиршхорна.

О микроделеции говорят, когда изменение уже невозможно определить с помощью светового микроскопа, то есть когда речь идет о потере одного или нескольких генов. Это явление считается причиной синдрома Прадера-Вилли и синдрома Ангельмана и тесно связано с развитием ретионобластомы.

Транслокация Робертсона - это особый случай:
Две акроцентрические хромосомы (13, 14, 15, 21, 22) объединяются на своей центромере и образуют единую хромосому после потери коротких плеч (см. Структуру). Хотя это приводит к уменьшению количества хромосом, это называется сбалансированной аберрацией, поскольку потерю коротких плеч в этих хромосомах можно легко компенсировать. Здесь также эффекты часто заметны только в следующих поколениях, так как очень высока вероятность выкидышей или живых детей с трисомией.

Если в хромосоме есть два разрыва, может случиться так, что промежуточный сегмент повернут на 180 ° и встроен в хромосому. Этот процесс, известный как инверсия, является несбалансированным только в том случае, если точка разрыва находится в пределах активного гена (2% от общего генетического материала). В зависимости от того, находится ли центромера внутри или снаружи перевернутого сегмента, это перицентрическая инверсия или парацентрическая инверсия. Эти изменения также могут способствовать неравномерному распределению генетического материала на половых клетках.

При парацентрической инверсии, при которой центромера не находится в перевернутом сегменте, также могут появиться половые клетки с двумя центромерами или без них. В результате соответствующая хромосома теряется во время самых первых делений клетки, что почти наверняка приводит к выкидышу.

Вставка - это установка фрагмента хромосомы в другом месте. И здесь потомство в первую очередь страдает аналогичным образом. Кольцевая хромосома может возникнуть, в частности, после удаления концевых частей. Тип и размер последовательностей имеют решающее значение для серьезности симптомов. Кроме того, это может привести к неправильному распределению и, в свою очередь, к мозаичному типу внутри клеток тела.

Если метафазная хромосома неправильно разделяется во время деления клетки, в результате могут образоваться изохромосомы. Это две абсолютно одинаковые хромосомы, состоящие только из длинных или только из коротких плеч. В случае X-хромосомы это может проявляться как синдром Ульриха-Тернера (моносомия X).

Дополнительная информация по этой теме: Хромосомная аберрация

Трисомия 21

Трисомия 21, более известная как синдром Дауна, вероятно, является наиболее распространенной числовой хромосомной аберрацией среди живорожденных, причем мужчины поражаются несколько чаще (1,3: 1).

Вероятность возникновения трисомии 21 зависит от различных демографических факторов, таких как средний возраст матери при рождении, и незначительно варьируется от региона к региону.

95% трисомии 21 возникает в результате ошибки деления в контексте мейоза (деления зародышевых клеток), а именно нерасхождения, то есть неспособности разделить сестринские хроматиды.

Они известны как свободные трисомии и возникают на 90% в материнском геноме, 5% в отцовском и еще 5% в эмбриональном геноме.

Еще 3% являются результатом несбалансированных транслокаций либо на хромосоме 14, либо на хромосоме 21; 21 транслокация, создавая нормальную и двойную 21 хромосому. Остальные 2% представляют собой мозаичные типы, при которых трисомия возникает не в половых клетках и, следовательно, не затрагивает все клетки организма. Типы мозаики часто настолько мягкие, что могут долгое время оставаться полностью незамеченными.

В любом случае необходимо провести хромосомное исследование, чтобы отличить симптоматически идентичную свободную трисомию от трисомии с возможной наследственной транслокацией. Затем можно проследить семейный анамнез предыдущих поколений.

Вам интересна эта тема? Прочтите следующую статью об этом: Трисомия 21

Трисомия 13

Трисомия 13 или синдром Патау имеет частоту 1: 5000 и встречается намного реже, чем синдром Дауна. Причины (свободные трисомии, транслокации и типы мозаики) и их процентное распределение во многом идентичны.

Теоретически почти все случаи можно диагностировать пренатально с помощью УЗИ или теста PAPP-A. Поскольку тест PAPP-A не обязательно является частью рутинных обследований, около 80% случаев в Центральной Европе диагностируются до рождения.

Остатки нароста, двусторонняя расщелина губы и неба и необычно маленькие глаза (микрофтальм) уже видны на УЗИ. Кроме того, обычно присутствуют пороки развития переднего мозга и лица различной степени тяжести (голопрозэнцефалия).

В то время как в долевой форме полушария головного мозга почти полностью разделены и образуются боковые желудочки, в полудолевой форме часто отделяется только задняя часть мозга, а боковые желудочки отсутствуют. В самой тяжелой форме, форме алобара, отсутствует разделение полушарий головного мозга.

Младенцы с полу- или алобарной формой обычно умирают сразу после рождения. Через месяц уровень смертности составляет около 50% живорождений. До 5 лет смертность от трисомии 13 увеличивается до 90%. Из-за пороков развития головного мозга больные в большинстве случаев остаются прикованными к постели на всю жизнь и не могут говорить, поэтому нуждаются в полном уходе. Кроме того, могут быть далеко идущие физические проявления Трисмои 13.

Подробнее по теме: Трисомия 13 у будущего ребенка

Трисомия 16

По сути, трисомия 16 является наиболее распространенной трисомией (около 32% всех трисомий), но живые дети с трисомией 16 встречаются очень редко. В общем, живорождение происходит только при частичных трисомиях или мозаичных типах. Однако среди трисомий он чаще всего является причиной мертворождений: 32 из 100 выкидышей из-за хромосомных аберраций могут быть связаны с этой формой трисомии.

Таким образом, документально подтверждены в основном пренатальные, т. Е. Пренатальные, идентифицируемые характеристики. Обращают на себя внимание различные пороки сердца, замедленный рост, одиночная пупочная артерия (иначе двойная) и повышенная прозрачность шеи, что объясняется скоплением жидкости из-за еще не полностью развитой лимфатической системы и повышенной эластичностью кожи в этой области. Кроме того, физиологическая пупочная грыжа, то есть временное смещение большой части кишечника через пупок наружу, часто не регрессирует должным образом, что известно как омфалоцеле или разрыв пуповины.

Сгибательную контрактуру со скрещенными пальцами также часто можно обнаружить на УЗИ. У немногочисленных живорождений заметна генерализованная мышечная гипотензия, то есть общая мышечная слабость. Это приводит к слабости питья и может привести к тому, что младенца придется кормить искусственно. Также часто возникает четырехпальцевая борозда, столь характерная для трисомий. Здесь также частота возникновения трисомии напрямую зависит от возраста матери.

Трисомия 18

Синдром Эдвардса, то есть трисомия 18, встречается с частотой 1: 3000. С пренатальной диагностикой это то же самое, что и с синдромом Патау: и здесь те же обследования позволят полностью обнаружить всех пациентов до рождения. Причины и их распределение можно сравнить с другими трисомиями (см. Трисомию 21).

Кроме того, при трисомии 18 возникают частичные трисомии, которые, как и мозаичные типы, приводят к гораздо более легкому клиническому течению. Сопутствующие дисморфизмы также чрезвычайно характерны для синдрома Эдвардса: при рождении пациенты имеют значительно сниженную массу тела на 2 кг (в норме: 2,8-4,2 кг), скошенный широкий лоб, обычно недоразвитую нижнюю половину лица с маленьким ртом. раскрытие, узкие прорези век и повернутые назад, уши измененной формы (ухо фавна). Заметен и затылок, необычно сильно развитый для новорожденного. Ребра необычайно узкие и хрупкие. У новорожденных также наблюдается постоянное напряжение (тонус) всей мускулатуры, которое, однако, регрессирует у выживших через несколько первых недель.

Другой характерной особенностью является пересечение 2-го и 5-го пальцев над 3-м и 4-м пальцами с общим количеством забитых пальцев, в то время как ступни необычно длинные (истекшие), имеют особенно выраженную пятку, низкорослые ногти на ногах и поставленный назад большой палец ноги. .

Серьезные пороки развития органов распространены и обычно возникают в сочетании: пороки сердца и почек, неправильное складывание (мальротация) кишечника, спайки брюшины (мезентерия), окклюзия пищевода (атрезия пищевода) и многое другое.

Из-за этих пороков смертность составляет около 50% в течение первых 4 дней, только около 5-10% доживают до возраста более года. Выживание в зрелом возрасте является абсолютным исключением.В любом случае умственная отсталость очень выражена, они не могут говорить, прикованы к постели и страдают недержанием мочи, поэтому полностью зависят от посторонней помощи.

Для получения более подробной информации о трисомии 18, пожалуйста, также прочтите нашу подробную статью по этой теме:

Трисомия 18 (Синдром Эдвардса)
Трисомия 18 у будущего ребенка

Трисомия X

Трисомия X - самая незаметная форма числовой хромосомной аберрации, внешний вид пораженных, которые, по логике, все женщины, не сильно отличается от других женщин. Некоторые выделяются тем, что они особенно высоки и имеют несколько «пухлые» черты лица. Психическое развитие также может быть в основном нормальным, от пограничного нормального до легкой степени умственной отсталости.

Однако этот дефицит интеллекта несколько серьезнее, чем с другими трисомиями половых хромосом (XXY и XYY). При частоте 1: 1000 это на самом деле не так уж и редко, но поскольку трисомия обычно не связана с клинически значимыми симптомами, большинству женщин с этим заболеванием, вероятно, никогда не будет поставлен диагноз за всю свою жизнь.

Носителей чаще всего обнаруживают случайно во время семейного осмотра или во время пренатальной диагностики.Фертильность может быть немного снижена, а частота аберраций половых хромосом в следующем поколении может быть немного увеличена, поэтому рекомендуется генетическое консультирование, если вы хотите иметь детей.

Как и в случае с другими трисомиями, трисомия X чаще всего развивается как свободная трисомия, то есть из-за отсутствия деления (нерасхождения) сестринских хроматид. Здесь тоже обычно возникает во время созревания материнских яйцеклеток, хотя вероятность увеличивается с возрастом.

Синдром ломкой Х-хромосомы

Синдром ломкой Х-хромосомы или синдром Мартина Белла предпочтительнее для мужчин, поскольку они имеют только одну Х-хромосому и, следовательно, больше подвержены изменениям.

Он встречается с частотой 1: 1250 среди живорожденных мальчиков в течение одного года, что делает его наиболее частой формой неспецифической умственной отсталости, то есть всеми умственными отклонениями, которые не могут быть описаны с помощью специального синдрома с типичными признаками.

Синдром ломкой Х-хромосомы обычно может возникать у девочек в несколько более слабой форме, что связано со случайной инактивацией одной из Х-хромосом. Чем выше доля отключенной здоровой Х-хромосомы, тем сильнее симптомы.

Однако в большинстве случаев женщины являются носителями премутации, которая еще не вызывает каких-либо клинических симптомов, но значительно увеличивает вероятность полной мутации у их сыновей. В очень редких случаях мужчины также могут быть носителями премутации, которую они могут затем передать только дочерям, которые, однако, обычно клинически здоровы (парадокс Шермана).

Синдром вызывается чрезвычайно увеличенным количеством триплетов CGG (определенной базовой последовательности) в гене FMR (ломкий сайт-умственная отсталость); вместо 10-50 копий премутация 50-200 при полном развитии 200- 2000 экз.

Под световым микроскопом это выглядит как разрыв длинной руки, что и дало синдрому название. Это приводит к деактивации пораженного гена, что, в свою очередь, вызывает симптомы.

Больные люди демонстрируют замедленное развитие речи и движений и могут проявлять поведенческие проблемы, которые могут привести к гиперактивности, а также к аутизму. Чисто внешние аномалии (признаки дисморфизма) - это вытянутое лицо с выступающим подбородком и оттопыренными ушами. В период полового созревания яички часто сильно увеличиваются (макроорхидии), а черты лица становятся грубее. У женщин-носительниц премутации наблюдается небольшое накопление психологических отклонений и особенно ранняя менопауза.

Что такое хромосомный анализ?

Хромосомный анализ - это процесс в цитогенетике, с помощью которого могут быть обнаружены числовые или структурные хромосомные аберрации.

Такой анализ может быть использован, например, при немедленном подозрении на хромосомный синдром, то есть в случае пороков развития (дисморфизмы) или умственной отсталости (умственная отсталость), а также в случае бесплодия, регулярных выкидышей (абортов), а также некоторые виды рака (например, лимфомы или лейкемия).

Обычно для этого требуются лимфоциты, особый тип иммунных клеток, которые получают из крови пациента. Поскольку таким способом можно получить только сравнительно небольшое количество, клетки стимулируются к делению с помощью фитогемагглютинина, и лимфоциты затем можно культивировать в лаборатории.

В некоторых случаях образцы (биопсии) берут с кожи или спинного мозга, используя аналогичную процедуру. Цель состоит в том, чтобы получить как можно больше материала ДНК, который в настоящее время находится в процессе деления клеток. В метафазе все хромосомы располагаются на одном уровне примерно в середине клетки, чтобы быть обращенными к противоположным сторонам (полюсам) клетки на следующем этапе, анафазе.

В этот момент хромосомы особенно плотно упакованы (сильно конденсированы). Добавляется веретенообразный яд колхицин, который действует именно в этой фазе клеточного цикла, так что метафазные хромосомы накапливаются. Затем их выделяют и окрашивают специальными методами окрашивания.

Наиболее распространенным является формирование полос GTG, при котором хромосомы обрабатываются трипсином, пищеварительным ферментом и пигментом Гимза. Особенно плотно упакованные области и области, богатые аденином и тимином, показаны темным.

Получающиеся в результате G-полосы характерны для каждой хромосомы и, упрощенно говоря, считаются областями с меньшим количеством генов. Снимок окрашенных таким образом хромосом делается в тысячекратном увеличении и с помощью компьютерной программы создается кариограмма. В дополнение к структуре полос, размер хромосомы и положение центромеры используются, чтобы помочь расположить хромосомы соответствующим образом. Но есть и другие методы обвязки, которые могут иметь совсем другие преимущества.