Anatomi-Sözlüğü

kromozomlar

Tanım - kromozom nedir?

Bir hücrenin genetik yapısı DNA (deoksiribonükleik asit) ve bazları (adenin, timin, guanin ve sitozin) şeklinde depolanır. Tüm ökaryotik hücrelerde (hayvanlar, bitkiler, mantarlar) bu, hücre çekirdeğinde kromozomlar şeklinde bulunur. Bir kromozom, belirli proteinlere bağlanan tek, tutarlı bir DNA molekülünden oluşur.

Kromozom adı Yunancadan türetilmiştir ve kabaca "renkli gövde" olarak tercüme edilebilir. Bu isim, sitoloji tarihinin çok erken dönemlerinde (1888), bilim adamlarının onları özel bazik boyalar kullanarak boyamayı ve bunları bir ışık mikroskobunda tanımlamayı başardıkları gerçeğinden gelmektedir. Bununla birlikte, kromozomun özellikle yoğun olduğu (yoğunlaştığı) hücre döngüsünde, mitozda (germ hücrelerinde, mayozda) yalnızca belirli bir noktada gerçekten görülebilirler.

Kromozomlar nasıl yapılandırılır?

Bir hücrenin DNA çift sarmalının tamamı, yani yaklaşık 3,4 x 109 baz çifti birbirine bağlanırsa, bu bir metrenin üzerinde bir uzunlukla sonuçlanır. Eklenen tüm kromozomların toplam uzunluğu sadece yaklaşık 115 um'dir. Bu uzunluk farkı, DNA'nın çok özel bir şekilde birkaç kez sarıldığı veya sarmalandığı kromozomların çok kompakt yapısı ile açıklanmaktadır.

Bunda özel bir protein formu olan histonlar önemli bir rol oynar. Toplam 5 farklı histon vardır: H1, H2A, H2B, H3 ve H4. Son dört histondan ikisi, etrafında çift sarmalın yaklaşık iki kez sarıldığı oktamer adlı silindirik bir yapı oluşturmak için birleşir (= süper sarmal). H1, stabilize etmek için kendisini bu yapıya bağlar.

Bu DNA, oktamer ve H1 kompleksine nükleozom denir. Bu nükleozomların birçoğu artık birbiri ardına nispeten kısa aralıklarla (10-60 baz çifti) "bir dizi inci gibidir". Kromozomlar arasındaki bölümler, ayırıcı DNA olarak bilinir. Bireysel nükleozomlar şimdi H1 aracılığıyla tekrar temasa geçer, bu da daha fazla spirallenme ve dolayısıyla bir sıkıştırma yaratır.

Sonuçta ortaya çıkan iplik, aynı zamanda Hertone olarak da bilinen asidik histon olmayan proteinlerden yapılmış bir omurga tarafından stabilize edilen ilmeklerde bulunur. Bu döngüler sırayla proteinler tarafından stabilize edilen spiraller halinde olup, bu da sıkıştırmanın son aşamasına neden olur. Bununla birlikte, bu yüksek derecede sıkıştırma, yalnızca mitoz sırasında hücre bölünmesi bağlamında meydana gelir.

Bu aşamada, iki kromatitten oluşan kromozomların karakteristik şeklini de görebilirsiniz. Bunların bağlandığı yere sentromer denir. Her metafaz kromozomunu p ve q kolları olarak da adlandırılan iki kısa ve iki uzun kola böler.
Sentromer kabaca kromozomun ortasında yer alıyorsa, buna metasentrik kromozom denir; tamamen akrosantrik bir kromozomun uçlarından birinde yer alıyorsa. Aradakilere submetasentrik kromozomlar denir. Işık mikroskobu altında halihazırda görülebilen bu farklılıklar, uzunlukla birlikte, kromozomların ilk sınıflandırmasına izin verir.

Telomerler nelerdir?

Telomerler, tekrar eden dizilere (TTAGGG) sahip kromozomların uçlarıdır. Bunlar ilgili herhangi bir bilgi taşımaz, daha çok ilgili DNA bölümlerinin kaybını önlemeye hizmet eder. Her hücre bölünmesiyle, kromozomun bir kısmı DNA replikasyon mekanizması yoluyla kaybolur.

Dolayısıyla telomerler, bir anlamda, hücrenin bölünme yoluyla önemli bilgileri kaybettiği noktayı geciktiren bir tampon görevi görür. Bir hücrenin telomerlerinin uzunluğu 4.000 baz çiftinden azsa, programlanmış hücre ölümü (apoptoz) başlatılır. Bu, organizmada hatalı genetik materyalin yayılmasını önler. Birkaç hücrede telomerazlar, telomerleri tekrar uzatabilen enzimler vardır.

Diğer tüm hücrelerin ortaya çıktığı kök hücrelere ek olarak, bunlar germ hücreleri ve bağışıklık sisteminin belirli hücreleridir. Ek olarak, telomerazlar kanser hücrelerinde de bulunur, bu yüzden hücre bağlamında ölümsüzleşmeden söz edilir.

Konuyla ilgili her şeyi buradan okuyun: Telomerler - Anatomi, Fonksiyon ve Hastalıklar

Kromatin nedir?

Kromatin, bir baz ile boyanabilen bir hücre çekirdeğinin tüm içeriğini ifade eder. Bu nedenle, DNA'ya ek olarak, terim ayrıca belirli proteinleri, ör. Histonlar ve Hertonlar (yapıya bakınız), ayrıca belirli RNA parçaları (hn ve snRNA).

Hücre döngüsündeki faza bağlı olarak veya genetik aktiviteye bağlı olarak, bu materyal farklı yoğunluklarda mevcuttur. Daha yoğun olan form heterokromatin olarak adlandırılır. Anlaşılmasını kolaylaştırmak için, kişi onu bir "depolama formu" olarak görebilir ve burada yine kurucu ve fakültatif heterokromatin arasında ayrım yapabilir.

Yapısal heterokromatin, hücre döngüsünün tüm aşamalarında en yüksek yoğunlaşma seviyesinde bulunan en yoğun formdur. İnsan genomunun yaklaşık% 6,5'ini oluşturur ve esas olarak sentromerlerin yakınında ve kromozom kollarının (telomerler) küçük bir ölçüde yanında, aynı zamanda başka yerlerde (esas olarak kromozom 1, 9, 16, 19 ve Y) bulunur. Ek olarak, kurucu heterokromatinin çoğu nükleer membranın yakınında, yani hücre çekirdeğinin kenarlarında bulunur. Ortadaki boşluk, ökromatin olan aktif kromatin için ayrılmıştır.

İstemsel heterokromatin biraz daha az yoğundur ve gerektiğinde veya gelişme aşamasına bağlı olarak etkinleştirilebilir ve devre dışı bırakılabilir. Bunun güzel bir örneği, dişi karyotiplerindeki ikinci X kromozomudur. Nihayetinde erkekler için yeterli olduğu gibi, hücrenin hayatta kalması için temelde bir X kromozomu yeterli olduğundan, bu ikisinden biri embriyonik aşamada devre dışı bırakılır. devre dışı bırakılan X kromozomu, Barr gövdesi olarak bilinir.

Sadece hücre bölünmesi sırasında, mitoz bağlamında, tamamen yoğunlaşır ve böylece metafazdaki en yüksek sıkıştırmaya ulaşır. Bununla birlikte, farklı genler farklı sıklıkla okunduğundan - sonuçta her proteine her zaman aynı miktarda ihtiyaç duyulmadığından - burada aktif ve inaktif Euchromatin arasında bir ayrım yapılır.

Bunun hakkında daha fazlasını okuyun: Kromatin

Haploid kromozomlar

Haploid (Gr. Haploos = tek), bir hücrenin tüm kromozomlarının ayrı ayrı, yani genellikle olduğu gibi çiftler halinde (diploid) olmadığı anlamına gelir. Bu, tüm yumurta ve sperm hücrelerinin doğal halidir, burada iki özdeş kromatid başlangıçta ilk mayoz bölünmesinin bir parçası olarak ayrılmaz, bunun yerine tüm kromozom çiftleri önce ayrılır.

Sonuç olarak, ilk mayozdan sonra, insanlardaki yavru hücreler, haploid kromozom setinin yarısına karşılık gelen, normal 46 kromozom yerine yalnızca 23'e sahiptir. Bu yavru hücreler hala 2 kromozomdan oluşan her bir kromozomun özdeş bir kopyasına sahip olduğundan, iki kromatidin birbirinden ayrıldığı ikinci mayoz gereklidir.

Politen kromozomları

Bir politen kromozomu, çok sayıda genetik olarak özdeş kromatitten oluşan bir kromozomdur. Bu tür kromozomlar, daha düşük bir büyütme altında görülmeleri kolay olduğundan, bazen dev kromozomlar olarak adlandırılırlar. Bunun ön koşulu, kromozomların hücre çekirdeği içinde hücre bölünmesi meydana gelmeden birkaç kez çoğaltıldığı endoreplikasyondur.

Kromozomların işlevleri nelerdir?

Genomumuzun organizasyonel birimi olan kromozom, öncelikle çoğaltılmış genomun hücre bölünmesi sırasında yavru hücreler arasında eşit bir şekilde dağılmasını sağlamak için kullanılır. Bunu yapmak için, hücre bölünmesi mekanizmalarına veya hücre döngüsüne daha yakından bakmaya değer:

Hücre, hücre döngüsünün çoğunu fazlar arasıda geçirir, bu, hücrenin hemen bölünmek üzere olmadığı tüm zaman periyodu anlamına gelir. Bu da sırasıyla G1, S ve G2 fazlarına bölünmüştür.

G1 fazı (boşluk için G, yani boşluk) hücre bölünmesini hemen takip eder. Burada hücre yeniden boyut olarak büyür ve genel metabolik işlevleri yerine getirir.

Buradan G0 fazına da geçebilir. Bu, artık bölünemeyen bir aşamaya dönüştüğü ve normal durumlarda da çok özel bir işlevi (hücre farklılaşması) yerine getirmek için büyük ölçüde değiştiği anlamına gelir. Bu görevleri yerine getirmek için çok özel genler daha yoğun, diğerleri daha az ya da hiç okunmaz.

Bir DNA segmenti uzun bir süre gerekli değilse, genellikle kromozomların uzun süre sıkıca paketlenmiş kısımlarında bulunur (bkz. Kromatin). Bir yandan bu, yerden tasarruf etme amacına sahiptir, ancak diğer gen düzenleme mekanizmalarına ek olarak, aynı zamanda yanlışlıkla okunmaya karşı ek bir korumadır. Bununla birlikte, çok özel koşullar altında, GO fazından farklılaşmış hücrelerin döngüye yeniden girebileceği de gözlenmiştir.

G1 fazını S fazı, yani yeni DNA'nın sentezlendiği faz (DNA replikasyonu) takip eder. Burada, DNA'nın tamamı en gevşek haliyle olmalıdır, yani tüm kromozomlar tamamen açılmıştır (yapıya bakınız).

Sentez aşamasının sonunda, genetik materyalin tamamı hücrede kopyalanır. Kopya hala sentromer yoluyla orijinal kromozoma eklendiğinden (yapıya bakınız), kromozomların bir kopyasından söz edilmiyor.

Artık her bir kromozom, bir yerine iki kromatitten oluşur, böylece daha sonra mitoz sırasında karakteristik X şeklini alabilir (kesin olarak konuşursak, X şekli yalnızca metasentrik kromozomlar için geçerlidir). Sonraki G2 fazında, hücre bölünmesi için hemen hazırlık gerçekleşir. Bu, gerektiğinde onarılabilecek çoğaltma hataları ve iplik kopmaları için ayrıntılı bir denetimi de içerir.

Temelde iki tür hücre bölünmesi vardır: mitoz ve mayoz. Germ hücreleri haricinde, bir organizmanın tüm hücreleri, tek görevi genetik olarak özdeş iki yavru hücrenin oluşumu olan mitoz yoluyla ortaya çıkar.
Öte yandan Meiosis, genetik olarak farklı hücreler üretme amacına sahiptir:
İlk adımda, karşılık gelen (homolog) ancak aynı olmayan kromozomlar bölünür. Sadece bir sonraki adımda, iki özdeş kromatidden oluşan kromozomlar ayrılır ve tekrar iki yavru hücreye dağıtılır, böylece sonunda, farklı genetik materyale sahip dört germ hücresi bir öncü hücreden ortaya çıkar.

Kromozomların biçimi ve yapısı her iki mekanizma için de gereklidir: Spindle aparatı olarak adlandırılan özel "protein iplikleri", yüksek derecede yoğunlaşmış kromozomlara bağlanır ve kromozomları, orta düzlemden (ekvator düzlemi) hücrenin bir etrafındaki zıt kutuplarına ince bir şekilde düzenlenmiş bir işlemle çeker. eşit dağılımı sağlamak için. Kromozomların mikro yapısındaki küçük değişikliklerin bile ciddi sonuçları olabilir.

Tüm memelilerde, X ve Y cinsiyet kromozomlarının oranı aynı zamanda yavruların cinsiyetini de belirler. Temel olarak, her şey yumurta hücresiyle birleşen spermin bir X veya bir Y kromozomu taşımasına bağlıdır. Her iki sperm türü de daima aynı ölçüde üretildiğinden, olasılık her iki cinsiyet için her zaman dengelidir. Bu rastgele sistem, örneğin sıcaklık gibi çevresel faktörlerde olması gerekenden daha eşit bir cinsiyet dağılımını garanti eder.

Konu hakkında daha fazla bilgi edinin: Hücre çekirdeği bölünmesi

Genler kromozomlar aracılığıyla nasıl aktarılır?

Bugün, özelliklerin hücrelerde DNA şeklinde depolanan genler aracılığıyla miras alındığını biliyoruz. Bunlar sırasıyla 25.000-30000 insan geninin dağıtıldığı 46 kromozoma bölünür.

Fenotip adı verilen mülkün kendisine ek olarak, genotip adı verilen genetik karşılığı da vardır. Bir genin bir kromozom üzerinde bulunduğu yere lokus denir. İnsanlarda her kromozom ikiye katlandığından, her gen de iki kez oluşur. Bunun tek istisnası, erkeklerdeki X kromozom genleridir, çünkü Y kromozomu, X kromozomunda bulunan genetik bilginin yalnızca bir kısmını taşır.

Aynı lokustaki farklı genlere aleller denir. Genellikle bir lokusta ikiden fazla farklı alel vardır. Biri polimorfizmden bahsediyor. Böyle bir alel, zararsız bir varyant (normal varyant) olabileceği gibi, kalıtsal bir hastalığı tetikleyebilecek patolojik mutasyonlar da olabilir.

Tek bir genin mutasyonu fenotipi değiştirmek için yeterliyse, monojenik veya Mendel kalıtımından söz edilir. Bununla birlikte, kalıtsal özelliklerin çoğu, birbiriyle etkileşen birkaç gen aracılığıyla miras alınır ve bu nedenle incelenmesi çok daha zordur.

Anne ve babanın her biri iki geninden birini çocuğa bir Mendel kalıtımıyla aktardığı için, bir sonraki nesilde her zaman dört olası kombinasyon vardır ve bunlar bir özellik ile ilgili olarak da aynı olabilir. Bir bireyin her iki aleli de fenotip üzerinde aynı etkiye sahipse, birey bu özelliğe göre homozigottur ve karakteristik buna uygun olarak tam olarak ifade edilir.

Heterozigotlar, birbirleriyle farklı şekillerde etkileşime girebilen iki farklı alele sahiptir: Bir alel diğerine üstün gelirse, ifadesini tamamen bastırır ve baskın özellik fenotipte görünür hale gelir. Bastırılmış alele resesif denir.

Eş-baskın bir kalıtım durumunda, her iki alel de birbirlerinden etkilenmeden kendilerini ifade edebilirken, bir ara kalıtım durumunda her iki özelliğin bir karışımı vardır. Bunun güzel bir örneği, A ve B'nin birbiriyle birlikte baskın olduğu, ancak 0'ın birbiri üzerinde baskın olduğu AB0 kan grubu sistemidir.

İnsanlarda normal kromozom seti nedir?

İnsan hücrelerinde, cinsiyetten bağımsız 22 çift kromozom (otozom) ve iki cinsiyet kromozomu (gonozom) vardır, bu nedenle toplam 46 kromozom, bir kromozom seti oluşturur.

Otozomlar genellikle çiftler halinde gelir. Bir çiftin kromozomları, şekil ve gen dizisi bakımından benzerdir ve bu nedenle homolog olarak adlandırılır. Kadınların iki X kromozomu da homologdur, oysa erkekler bir X ve bir Y kromozomuna sahiptir. Bunlar, mevcut genlerin biçimi ve sayısı bakımından farklılık gösterir, böylece artık homolojiden söz edilemez.

Germ hücreleri, yani yumurta ve sperm hücreleri, mayoz bölünmesi nedeniyle kromozom setinin sadece yarısına, yani 22 ayrı otosom ve bir gonozoma sahiptir. Germ hücreleri döllenme sırasında kaynaştığından ve bazen tüm segmentleri değiştirdiğinden (çapraz geçiş), yeni bir kromozom kombinasyonu (rekombinasyon) oluşturulur. Tüm kromozomlara birlikte karyotip denir ve birkaç istisna dışında (bkz. Kromozom sapmaları) aynı cinsten tüm bireylerde aynıdır.

Burada konuyla ilgili her şeyi öğrenebilirsiniz: Mitoz - Basitçe Açıklandı!

Neden her zaman kromozom çiftleri vardır?

Temel olarak bu soru tek cümleyle cevaplanabilir: Çünkü yararlı olduğu görülmüştür. Kromozom çiftlerinin varlığı ve rekombinasyon ilkesi, eşeyli üreme açısından kalıtım için gereklidir. Bu şekilde tesadüfen iki bireyin genetik materyalinden tamamen yeni bir birey ortaya çıkabilir.

Bu sistem, bir türdeki özelliklerin çeşitliliğini büyük ölçüde artırır ve değişen çevresel koşullara yalnızca mutasyon ve seçilim yoluyla mümkün olandan çok daha hızlı ve daha esnek bir şekilde adapte olmasını sağlar.

İkili kromozom setinin de koruyucu bir etkisi vardır: eğer bir genin mutasyonu işlev bozukluğuna yol açacaksa, ikinci kromozomda hala bir tür "yedek kopya" vardır. Bu, organizmanın arızayı telafi etmesi için her zaman yeterli değildir, özellikle mutasyona uğramış alel baskın ise, ancak şansını arttırır. Ek olarak, bu şekilde mutasyon otomatik olarak tüm yavrulara aktarılmaz ve bu da türleri aşırı radikal mutasyonlardan korur.

Kromozom mutasyonu nedir?

Genetik kusurlar iyonlaştırıcı radyasyondan (örn. X ışınları), kimyasal maddelerden (örn. Sigara dumanındaki benzopiren), belirli virüslerden (örn. HP virüsleri) kaynaklanabilir veya düşük olasılıkla tamamen şans eseri de ortaya çıkabilir. Gelişiminde genellikle birkaç faktör vardır. Prensip olarak, bu tür değişiklikler tüm vücut dokularında meydana gelebilir, ancak pratik nedenlerle analiz genellikle lenfositler (özel bir bağışıklık hücresi türü), fibroblastlar (bağ dokusu hücreleri) ve kemik iliği hücreleriyle sınırlıdır.

Bir kromozom mutasyonu, bireysel kromozomlarda önemli bir yapısal değişikliktir.Öte yandan, tam kromozomların yokluğu veya eklenmesi bir genom veya ploidi mutasyonu olurken, gen mutasyonu terimi bir gen içindeki nispeten küçük değişiklikleri ifade eder. Kromozom sapması terimi (Latin sapması = sapma) biraz daha geniştir ve bir ışık mikroskobu ile tespit edilebilen tüm değişiklikleri içerir.

Mutasyonların çok farklı etkileri olabilir:

Sessiz mutasyonlar, yani değişimin birey veya yavruları üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı mutasyonlar, kromozom sapmaları için oldukça atipiktir ve daha çok gen veya nokta mutasyonları alanında bulunur.
Bir işlev kaybı mutasyonu, mutasyonun yanlış katlanmış ve dolayısıyla işlevsiz bir proteinle sonuçlanması veya hiç protein olmamasıdır.
Sözde işlev kazancı mutasyonları, etkinin türünü veya üretilen protein miktarını tamamen yeni etkilerin ortaya çıkacağı şekilde değiştirir. Bir yandan bu, evrim ve dolayısıyla bir türün hayatta kalması veya yeni türlerin ortaya çıkması için çok önemli bir mekanizmadır, ancak diğer yandan Philadelphia kromozomunda olduğu gibi, kanser hücrelerinin gelişimine de belirleyici bir katkı sağlayabilir.

Kromozom sapmalarının farklı biçimlerinden en iyi bilineni, muhtemelen tek tek kromozomların yalnızca bir kez (monozomi) veya hatta üç kat (trizomi) mevcut olduğu sayısal sapmalardır.

Bu yalnızca tek bir kromozom için geçerliyse, buna anöploidi denir ve tüm kromozom seti poliploididen (tri- ve tetraploidi) etkilenir. Çoğu durumda, bu yanlış dağılım, hücre bölünmesi (mayoz) sırasında kromozomların ayrılmaması (ayrılmaması) nedeniyle germ hücresi gelişimi sırasında ortaya çıkar. Bu, kromozomların yavru hücreler arasında eşit olmayan dağılımına ve dolayısıyla gelişmekte olan çocukta sayısal sapmaya yol açar.

Cinsiyet dışı kromozomların monozomileri (= otozomlar) yaşamla uyumsuzdur ve bu nedenle yaşayan çocuklarda görülmez. Trizomi 13, 18 ve 21 haricinde, otozomal trizomiler neredeyse her zaman spontan düşüklere yol açar.

Her halükarda, aynı zamanda göze çarpmayan cinsiyet kromozomlarındaki anormalliklerin aksine, her zaman ciddi klinik semptomlar ve ayrıca genellikle az çok belirgin dış anormallikler (dismorfizm) vardır.

Böyle bir yanlış dağılım, mitotik hücre bölünmesiyle (germ hücreleri hariç tüm hücreler) hayatın ilerleyen dönemlerinde de meydana gelebilir. Etkilenen hücrelere ek olarak değişmemiş hücreler de olduğundan, somatik bir mozaikten söz edilir. Somatik (Yunanca soma = vücut) ile tüm hücreler, germ hücreleri olmayanlar anlamına gelir. Vücut hücrelerinin yalnızca küçük bir kısmı etkilendiğinden, semptomlar genellikle çok daha hafiftir. Bu nedenle mozaik türleri genellikle uzun süre tespit edilemez.

Burada konuyla ilgili her şeyi öğrenebilirsiniz: Kromozom mutasyonu

Kromozomal sapma nedir?

Yapısal kromozom sapması, temelde kromozom mutasyonunun tanımına karşılık gelir (yukarıya bakın). Genetik materyal miktarı aynı kalırsa ve basitçe farklı şekilde dağıtılırsa, dengeli bir sapmadan söz edilir.

Bu genellikle translokasyon, yani bir kromozom segmentinin başka bir kromozoma transferi yoluyla olur. İki kromozom arasındaki bir değişim ise, karşılıklı translokasyondan söz edilir. Proteinleri üretmek için genomun sadece yaklaşık% 2'sine ihtiyaç duyulduğundan, böyle bir genin kırılma noktasında olması ve dolayısıyla işlevini kaybetmesi veya içinde bozulma olasılığı çok düşüktür. Bu nedenle, böylesine dengeli bir sapma genellikle fark edilmez ve birkaç kuşak boyunca aktarılır.

Bununla birlikte, bu, germ hücrelerinin gelişimi sırasında kromozomların yanlış dağılımına yol açabilir ve bu da kısırlığa, kendiliğinden düşüklere veya dengesiz bir anormallikle yavrulara neden olabilir.

Bununla birlikte, dengesiz bir sapma kendiliğinden, yani aile öyküsü olmadan da ortaya çıkabilir. Bir çocuğun dengesiz sapma ile canlı doğma olasılığı büyük ölçüde etkilenen kromozomlara bağlıdır ve% 0 ile% 60 arasında değişir. Bu, bir kromozom segmentinin kaybına (= silinmesine) veya çoğalmasına (= çoğaltılmasına) yol açar. Bu bağlamda, kısmi mono ve trizomilerden söz edilir.

Bazı durumlarda bunlar, iki farklı bölgede birlikte meydana gelir ve kısmi monozomi genellikle klinik semptomların ortaya çıkmasında daha belirleyicidir. Bunlar, silme işleminin önemli örnekleridir Cat Scream Sendromu ve Wolf-Hirschhorn Sendromu.

Değişim artık ışık mikroskobu ile belirlenemediğinde, yani bir veya birkaç genin kaybı söz konusu olduğunda, mikrodelesyondan söz edilir. Bu fenomen, Prader-Willi sendromu ve Angelman sendromunun nedeni olarak kabul edilir ve retionoblastoma gelişimi ile yakından ilgilidir.

Robertson translokasyonu özel bir durumdur:
İki akrosantrik kromozom (13, 14, 15, 21, 22) merkezlerinde birleşir ve kısa kollarını kaybettikten sonra tek bir kromozom oluşturur (yapıya bakın). Bu, kromozom sayısının azalmasına neden olsa da, bu kromozomlardaki kısa kolların kaybı kolayca telafi edilebildiğinden, buna dengeli bir sapma denir. Burada da, etkiler genellikle sadece sonraki nesillerde fark edilir, çünkü çok yüksek bir düşük veya trizomi ile yaşayan çocuklar olasılığı vardır.

Bir kromozom içinde iki kırılma varsa, ara segment 180 ° döndürülür ve kromozoma dahil edilir. Ters çevirme olarak bilinen bu süreç, yalnızca kırılma noktası aktif bir genin içinde (toplam genetik materyalin% 2'si) yer alıyorsa dengesizdir. Sentromerin ters çevrilmiş segmentin içinde veya dışında olmasına bağlı olarak, peri- veya parasentrik bir inversiyondur. Bu değişiklikler ayrıca genetik materyalin germ hücreleri üzerindeki eşit olmayan dağılımına da katkıda bulunabilir.

Sentromerin ters çevrilmiş segmentte olmadığı parasentrik inversiyonda, iki veya sıfır centromere sahip germ hücreleri de görünebilir. Sonuç olarak, ilk hücre bölünmeleri sırasında karşılık gelen kromozom kaybolur ve bu da neredeyse kesin olarak düşükle sonuçlanır.

Ekleme, başka bir yerde bir kromozom fragmanının dahil edilmesini ifade eder. Burada da yavrular öncelikle benzer şekilde etkilenir. Özellikle uç parçaların silinmesinden sonra bir halka kromozomu oluşabilir. Sekansların tipi ve boyutu semptomların ciddiyeti için belirleyicidir. Ek olarak, bu yanlış dağılımlara ve dolayısıyla vücut hücrelerinde mozaik tiplere neden olabilir.

Metafaz kromozomu hücre bölünmesi sırasında yanlış bir şekilde ayrılırsa, izokromozomlar ortaya çıkabilir. Bunlar, yalnızca uzun veya yalnızca kısa kollardan oluşan, tamamen aynı iki kromozomdur. X kromozomu durumunda, bu kendini bir Ulrich-Turner sendromu (monozomi X) olarak gösterebilir.

Bu konu hakkında daha fazlasını okuyun: Kromozomal sapma

Trizomi 21

Daha çok Down sendromu olarak bilinen trizomi 21, muhtemelen canlı doğumlar arasında en yaygın sayısal kromozom sapmasıdır ve erkekler biraz daha sık etkilenir (1.3: 1).

Trizomi 21'in ortaya çıkma olasılığı, annelerin ortalama doğum yaşı gibi çeşitli demografik faktörlere bağlıdır ve bölgeden bölgeye biraz farklılık gösterir.

Trizomi 21'in% 95'i, mayoz (germ hücre bölünmesi) bağlamında bir bölünme hatası, yani ayrılmama, yani kardeş kromatidlerin ayrılamaması sonucu ortaya çıkar.

Bunlar serbest trizomi olarak adlandırılır ve annede% 90, babada% 5 ve embriyonik genomda% 5 oranında ortaya çıkar.

Başka bir% 3, kromozom 14 veya 21'deki dengesiz translokasyonlardan kaynaklanır; Bir normal ve bir çift kromozom yaratan 21 translokasyon 21. Kalan% 2, trizominin germ hücrelerinde ortaya çıkmadığı ve bu nedenle tüm vücut hücrelerini etkilemediği mozaik türleridir. Mozaik türleri genellikle o kadar hafiftir ki, uzun süre tamamen fark edilmeden kalabilirler.

Her durumda, semptomatik olarak özdeş serbest trizomiyi muhtemelen kalıtsal translokasyon trizomisinden ayırt etmek için bir kromozom incelemesi yapılmalıdır. Daha sonra önceki nesillerin bir aile geçmişi takip edilebilir.

Bu mevzu ile ilgileniyor musun? Bununla ilgili sonraki makaleyi okuyun: Trizomi 21

Trizomi 13

Trizomi 13 veya Patau sendromunun frekansı 1: 5000'dir ve Down sendromundan çok daha nadirdir. Sebepler (serbest trizomiler, translokasyonlar ve mozaik türleri) ve bunların yüzde dağılımları büyük ölçüde aynıdır.

Teorik olarak, hemen hemen tüm vakalar doğum öncesi ultrason veya PAPP-A testi kullanılarak teşhis edilebilir. PAPP-A testi mutlaka rutin muayenelerin bir parçası olmadığından, Orta Avrupa'daki vakaların yaklaşık% 80'i doğumdan önce teşhis edilir.

Bir büyüme kalıntısı, iki taraflı dudak ve damak yarığı ve alışılmadık derecede küçük gözler (mikroftalmi) ultrasonda zaten görülebilir. Ek olarak, genellikle ön beyin ve yüzde değişen şiddette malformasyonlar (holoprozensefali) vardır.

Lober formda serebral hemisferler neredeyse tamamen ayrılır ve lateral ventriküller oluşturulurken, yarı lober formda genellikle beynin sadece arka kısmı ayrılır ve lateral ventriküller eksiktir. En şiddetli form olan alobar formunda, serebral hemisferler arasında herhangi bir ayrım yoktur.

Yarı veya alobar şekilli bebekler genellikle doğumdan hemen sonra ölürler. Bir ay sonra, ölüm oranı canlı doğumların yaklaşık% 50'sidir. 5 yaşına kadar trizomi 13'ten ölüm oranı% 90'a yükselir. Beyindeki malformasyonlar nedeniyle, çoğu durumda hastalar ömür boyu yatalak kalır ve konuşamazlar, bu yüzden tam bakıma bağımlıdırlar. Ek olarak, Trismoie 13'ün kapsamlı fiziksel tezahürleri de olabilir.

Konuyla ilgili daha fazla bilgi edinin: Doğmamış çocukta trizomi 13

Trizomi 16

Temel olarak, trizomi 16 en yaygın trizomidir (tüm trizomilerin yaklaşık% 32'si), ancak trizomi 16 ile yaşayan çocuklar çok nadirdir. Genel olarak, canlı doğumlar yalnızca kısmi trizomi veya mozaik türlerde gerçekleşir. Trizomiler arasında, ölü doğumlardan en çok sorumludur: Kromozomal anormallikler nedeniyle 100 düşükten 32'si bu trizomi biçimine kadar izlenebilir.

Bu nedenle, esas olarak doğum öncesi, yani doğum öncesi, tanımlanabilir özellikler belgelenmiştir. Burada bahsetmeye değer çeşitli kalp kusurları, yavaş büyüme, tek bir umbilikal arter (aksi takdirde çift) ve henüz tam olarak gelişmemiş lenf sistemi nedeniyle sıvı birikimi ve bu bölgedeki cildin artan esnekliği ile açıklanan artan boyun şeffaflığıdır. Ek olarak, fizyolojik göbek fıtığı, yani bağırsağın büyük bir kısmının göbek deliğinden dışarıya geçici olarak yer değiştirmesi, çoğu zaman düzgün bir şekilde gerilemez, bu da omfalosel veya göbek kordonu kırılması olarak bilinir.

Çapraz parmaklarla fleksiyon kontraktürü de sıklıkla ultrasonda tespit edilebilir. Birkaç canlı doğumda, genel kas hipotansiyonu, yani genel kas güçsüzlüğü dikkat çekicidir. Bu, içmede zayıflığa yol açar ve bebeğin yapay olarak beslenmesini sağlayabilir. Trizomilerin çok karakteristik özelliği olan dört parmaklı oluk sıklıkla ortaya çıkar. Burada da trizominin görülme sıklığı doğrudan annenin yaşı ile ilgilidir.

Trizomi 18

Edwards sendromu, yani trizomi 18, 1: 3000 sıklıkta ortaya çıkar. Doğum öncesi teşhis ile Patau sendromu ile aynıdır: Burada da aynı muayeneler tüm hastaların doğumdan önce tamamen bulunmasına izin verecektir. Sebepler ve dağılımları diğer trizomilerle karşılaştırılacaktır (bkz. Trizomi 21).

Ek olarak, trizomi 18'de mozaik türleri gibi çok daha hafif klinik seyirlere yol açan kısmi trizomiler de vardır. İlişkili dismorfizmler aynı zamanda Edwards sendromunun son derece karakteristik özelliğidir: Doğumda, hastaların vücut ağırlığı 2 kg (normal: 2.8-4.2 kg) büyük ölçüde azalmış, geniş bir alın, küçük bir ağız açıklığı ile yüzün genellikle az gelişmiş alt yarısı vardır. , dar göz kapakları ve geriye dönük, şekli değiştirilmiş kulaklar (faun kulağı). Ek olarak, başın arkası yeni doğmuş bir bebek için alışılmadık derecede iyi gelişmiştir. Kaburgalar alışılmadık derecede dar ve kırılgandır. Yenidoğanlar ayrıca tüm kasların kalıcı bir gerginliğine (tonuna) sahiptir, ancak bu, hayatta kalanlarda ilk birkaç haftadan sonra geriler.

Diğer bir karakteristik özellik, 2. ve 5. parmakların 3. ve 4. parmakların üzerinden geçmesidir; ayaklar alışılmadık derecede uzun (geçmiş) iken, özellikle belirgin bir topuğa, bodur ayak tırnaklarına ve geriye doğru ayak başparmağına sahiptir.

Ciddi organ malformasyonları yaygındır ve genellikle kombinasyon halinde meydana gelir: kalp ve böbrek kusurları, bağırsakta yanlış katlanma (malrotasyon), periton adezyonları (mezenterium komün), yemek borusu tıkanması (özofagus atrezisi) ve çok daha fazlası.

Bu malformasyonlar nedeniyle ilk 4 gün içinde ölüm oranı% 50 civarında, sadece% 5-10'u bir yıldan fazla yaşıyor. Yetişkinlikte hayatta kalmak mutlak bir istisnadır.Her durumda, zihinsel engel çok belirgindir ve konuşamaz, yatalaktır ve idrarını tutamaz, bu yüzden tamamen dışarıdan yardıma bağlıdır.

Trizomi 18 hakkında daha ayrıntılı bilgi için lütfen konuyla ilgili ayrıntılı makalemizi de okuyun:

Trizomi 18 (Edwards Sendromu)
Doğmamış çocukta trizomi 18

Trizomi X

Trizomi X, sayısal kromozomal sapmanın en göze çarpmayan şeklidir, mantıksal olarak tamamı dişi olan etkilenenlerin görünümü diğer kadınlardan çok farklı değildir. Bazıları, özellikle uzun oldukları ve bir şekilde "dolgun" yüz özelliklerine sahip oldukları için dikkat çekicidir. Zihinsel gelişim, sınırda normalden hafif zihinsel engelliliğe kadar büyük ölçüde normal olabilir.

Bununla birlikte, bu zeka eksikliği, cinsiyet kromozomlarının (XXY ve XYY) diğer trizomilerinden biraz daha ciddidir. 1: 1000 sıklığı ile aslında o kadar nadir değildir, ancak trizomi genellikle klinik olarak önemli semptomlarla ilişkili olmadığından, hastalığı olan kadınların çoğuna muhtemelen yaşamları boyunca hiçbir zaman tanı konulmayacaktır.

Taşıyıcılar çoğunlukla aile muayenesi sırasında veya doğum öncesi teşhis sırasında şans eseri keşfedilir. Doğurganlık biraz azalabilir ve gelecek nesilde cinsiyet kromozomu anormalliklerinin oranı biraz artabilir, bu nedenle çocuk sahibi olmak istiyorsanız genetik danışmanlık önerilir.

Diğer trizomilerde olduğu gibi, trizomi X en sık olarak serbest bir trizomi olarak gelişir, yani, kardeş kromatidlerin bölünmemesi (ayrılmaması) nedeniyle. Burada da olasılık yaşla birlikte artmasına rağmen genellikle anne yumurta hücrelerinin olgunlaşması sırasında ortaya çıkar.

Kırılgan X sendromu

Kırılgan X sendromu veya Martin Bell sendromu, erkeklerde yalnızca bir X kromozomuna sahip oldukları ve bu nedenle değişiklikten daha fazla etkilendikleri için tercih edilir.

Bir yılda erkek canlı doğumlarda 1: 1250 sıklıkta meydana gelir ve bu da onu spesifik olmayan zeka geriliğinin en yaygın şekli yapar, yani tipik belirtileri olan özel bir sendromla tanımlanamayan tüm zihinsel engeller.

Kırılgan X sendromu genellikle kızlarda, X kromozomlarından birinin kazara inaktivasyonundan dolayı biraz daha zayıf bir biçimde ortaya çıkabilir. Kapatılmış sağlıklı X kromozomunun oranı ne kadar yüksekse, semptomlar o kadar güçlüdür.

Bununla birlikte çoğu durumda kadınlar, henüz herhangi bir klinik semptom üretmeyen, ancak oğullarında tam mutasyon olasılığını büyük ölçüde artıran ön mutasyonun taşıyıcılarıdır. Çok nadir durumlarda, erkekler aynı zamanda ön mutasyonun taşıyıcıları da olabilirler ve bu daha sonra kızlara aktarabilirler, ancak genellikle klinik olarak sağlıklıdırlar (Sherman paradoksu).

Sendrom, FMR geninde (kırılgan bölge zihinsel gerilik) son derece artan sayıda CGG üçlüsü (belirli bir baz dizisi) tarafından tetiklenir; 10-50 kopya yerine, ön mutasyon 50-200, tam ifade ile 200-2000 kopya.

Işık mikroskobu altında, bu, sendroma adını veren uzun kolda bir kırılma gibi görünüyor. Bu, etkilenen genin deaktivasyonuna yol açar ve bu da semptomlara neden olur.

Etkilenen insanlar yavaş bir konuşma ve hareket gelişimi gösterirler ve hiperaktivite ve aynı zamanda otizm yönüne yol açabilecek davranış problemleri gösterebilir.Tamamen dış anormallikler (dismorfizm belirtileri), belirgin bir çene ve çıkıntılı kulakları olan uzun bir yüzdür. Ergenlik çağında, testisler genellikle büyük ölçüde büyür (makroorşidi) ve yüz özellikleri daha kaba hale gelir. Ön mutasyonun kadın taşıyıcıları arasında hafif bir psikolojik anormallik birikimi ve özellikle erken menopoz vardır.

Kromozom analizi nedir?

Kromozom analizi, sitogenetikte sayısal veya yapısal kromozom sapmalarının tespit edilebildiği bir süreçtir.

Böyle bir analiz, örneğin, bir kromozomal sendromdan hemen şüpheleniliyorsa, yani malformasyonlar (dismorfizmler) veya zihinsel engellilikler (gerilik) durumunda ve aynı zamanda kısırlık, düzenli düşükler (düşükler) ve ayrıca belirli kanserler (örn. Lenfomalar) durumunda kullanılacaktır. veya lösemi).

Bu genellikle hastanın kanından elde edilen özel bir bağışıklık hücresi türü olan lenfositleri gerektirir. Bu şekilde sadece nispeten küçük bir miktar elde edilebildiğinden, hücreler fitohemaglutinin ile bölünmek üzere uyarılır ve daha sonra lenfositler laboratuvarda büyütülebilir.

Bazı durumlarda bunun yerine deri veya omurilikten örnekler (biyopsiler) alınır ve benzer bir prosedür kullanılır. Amaç, şu anda hücre bölünmesinin ortasında bulunan olabildiğince fazla DNA materyali elde etmektir. Metafazda, tüm kromozomlar, bir sonraki adımda, anafazda hücrenin zıt taraflarına (kutuplarına) çekilmek için, yaklaşık olarak hücrenin ortasında bir seviyede düzenlenir.

Bu noktada, kromozomlar özellikle sıkı bir şekilde paketlenmiştir (yüksek oranda yoğunlaşmış). Metafaz kromozomlarının birikmesi için tam olarak hücre döngüsünün bu aşamasında çalışan iğ zehirli kolşisin eklenir. Daha sonra özel boyama yöntemleri kullanılarak izole edilir ve boyanır.

En yaygın olanı, kromozomların tripsin, bir sindirim enzimi ve Giemsa pigmenti ile işlendiği GTG bantlamadır. Özellikle yoğun şekilde paketlenmiş bölgeler ve adenin ve timin açısından zengin bölgeler koyu renkte gösterilir.

Ortaya çıkan G bantları, her kromozomun karakteristiğidir ve basitleştirilmiş terimlerle, daha az gen içeren bölgeler olarak kabul edilir. Bu şekilde boyanan kromozomların bir resmi bin kat büyütme ile çekilir ve bir bilgisayar programı yardımıyla bir karyogram oluşturulur. Bant modeline ek olarak, kromozomun boyutu ve sentromerin konumu, kromozomların buna göre düzenlenmesine yardımcı olmak için kullanılır. Çok farklı avantajları olan başka bantlama yöntemleri de vardır.