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 очень рано в истории цитологии (1888 г.) ученым удалось окрасить их, используя специальные базовые красители, и идентифицировать их в световом микроскопе. Однако они действительно видны только в определенный момент клеточного цикла, митозе (мейоз в половых клетках), когда хромосома особенно плотная (конденсированная).

Как устроены хромосомы?

Если бы вся двойная спираль ДНК клетки, то есть около 3,4 х 109 пар оснований, была связана вместе, это привело бы к длине более одного метра. Общая длина всех добавленных хромосом составляет всего около 115 мкм. Эта разница 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 известны как спейсерная ДНК. Теперь отдельные нуклеосомы снова вступают в контакт через H1, что создает дополнительную спираль и, следовательно, сжатие.

Полученная цепь, в свою очередь, присутствует в петлях, которые стабилизируются скелетом, состоящим из кислых негистоновых белков, также известных как Hertone. Эти петли, в свою очередь, представляют собой спирали, стабилизированные 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 лежит 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 важных 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 гибель клеток (апоптоз). Это предотвращает распространение дефектного генетического материала в организме. Некоторые клетки имеют теломеразы, 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 контексте клетки говорят об иммортализации.

Все по теме читайте здесь: Теломеры - Анатомия, функции и заболевания

Что такое хроматин?

Хроматин относится ко всему содержимому ядра клетки, которое может быть окрашено основанием. Следовательно, помимо ДНК, термин также включает определенные белки, например Гистоны и гертоны (см. Структуру), а также некоторые 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 - это самая плотная форма, которая присутствует на самом высоком уровне конденсации во всех фазах клеточного цикла. 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 X-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 тельце Барра.

Только во время деления клетки, в контексте митоза, она полностью конденсируется, в результате чего достигает максимальной степени сжатия в метафазе. Однако, поскольку различные гены часто читаются по-разному - в конце концов, не все белки требуются в одном и том же количестве всегда, - здесь проводится 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 мейотического деления, а 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 по-прежнему имеют идентичную копию каждой хромосомы, состоящей из 2 хромосом, необходим второй мейоз, в котором две хроматиды отделены друг от друга.

Политенные хромосомы

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

Каковы функции хромосом?

Хромосома, как организационная единица нашего генома, в первую очередь используется для обеспечения того, чтобы дублированный геном равномерно распределялся среди дочерних клеток 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 разрыв) 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 участок ДНК не нужен в течение длительного времени, 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 дублируется в клетке. Поскольку копия все еще прикреплена к исходной хромосоме через центромеру (см. Структуру), нельзя говорить о дублировании 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, которые состоят 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 притягивают хромосомы в точно регулируемом процессе от средней плоскости (экваториальной плоскости) к противоположным полюсам клетки вокруг одного. для равномерного распределения. Даже небольшие изменения микроструктуры хромосом могут иметь серьезные последствия.

У всех млекопитающих соотношение половых хромосом X и Y также определяет пол потомства. По сути, все зависит от того, имеет ли сперматозоид, который соединяется 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 гены передаются 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 также его генетический аналог, 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 черт 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 могут быть такими же в отношении одного свойства. Если оба аллеля индивида одинаково влияют на фенотип, индивид является гомозиготным 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, не зависящих 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 женщин также гомологичны, тогда как у мужчин есть X- и Y-хромосомы. Они различаются по форме и количеству присутствующих генов, так что о гомологии уже нельзя говорить.

Половые клетки, то есть яйцеклетки и сперматозоиды, имеют только половину хромосомного набора из-за мейоза, а именно 22 индивидуальных аутосомы и одну гоносому. 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 посредством мутации и отбора.

Двойной набор хромосом также имеет защитный эффект: если мутация гена приведет к сбою функции, во второй хромосоме все еще есть 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. Часто в его развитие вовлечено 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 в отдельных хромосомах.С другой стороны, отсутствие или добавление целых хромосом было бы мутацией генома или плоидности, тогда как термин «генная мутация» относится к сравнительно небольшим изменениям в гене. 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.
Мутация с потерей функции - это когда мутация приводит к неправильному свертыванию и, следовательно, к бесполезному белку или к отсутствию белка вообще.
Так называемые мутации с усилением функции изменяют тип эффекта или количество производимых белков таким образом, что возникают совершенно новые эффекты. С одной стороны, это решающий механизм эволюции и, следовательно, 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 применимо 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 среди дочерних клеток и, следовательно, к числовой аберрации у развивающегося ребенка.

Моносомии 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 тоже могут быть незаметными, всегда есть серьезные клинические симптомы и, как правило, более или менее выраженные внешние аномалии (дисморфизмы).

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

Здесь вы можете узнать все по теме: Хромосомная мутация

Что такое хромосомная аберрация?

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

Часто это происходит 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 в течение нескольких поколений.

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

Однако 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 говорят о частичных моно- и трисомиях.

В некоторых случаях они возникают вместе в двух разных регионах, причем частичная моносомия обычно является более решающей для появления 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 об утрате 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 после потери коротких плеч образуют единую хромосому (см. Структуру). Хотя это приводит к уменьшению количества хромосом, это называется сбалансированной аберрацией, поскольку потерю коротких плеч в этих хромосомах можно легко компенсировать. И здесь эффекты часто заметны только в последующих 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 относится к включению фрагмента хромосомы в другое место. И здесь потомство в первую очередь страдает аналогичным образом. Кольцевая хромосома может возникнуть особенно после удаления концевых частей. Тип и размер последовательностей имеют решающее значение для серьезности симптомов. Кроме того, это может привести к неправильному распределению и, следовательно, к мозаичным типам внутри клеток тела.

Если метафазная хромосома неправильно отделяется во время деления клетки, это может привести к изохромосомам. 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).

Подробнее по этой теме: Хромосомная аберрация

Трисомия 21

Трисомия 21, более известная как синдром Дауна, возможно, 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 половых клеток), а именно нерасхождения, то есть неспособности разделить сестринские хроматиды.

Они называются свободными трисомиями 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 оставаться полностью незамеченными в течение длительного времени.

В любом случае необходимо провести хромосомное исследование, чтобы отличить симптоматически идентичную свободную трисомию от трисомии с возможной наследственной транслокацией. Затем можно проследить семейную историю 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. Однако 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 обычных обследований, около 80% случаев в Центральной Европе диагностируются до рождения.

Остатки нароста, двусторонняя заячья губа и нёбо и необычно маленькие глаза (микрофтальм) уже видны на УЗИ. Кроме того, обычно присутствуют пороки развития переднего мозга и лица разной степени тяжести (голопроэнцефалия).

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, нет разделения 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 в большинстве случаев больные остаются прикованными к постели на всю жизнь и не могут говорить, поэтому они зависят от полного ухода. Кроме того, также могут быть обширные физические проявления Trismoie 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 частичной трисомии или мозаике. Среди трисомий она чаще всего является причиной мертворождений: 32 из 100 выкидышей из-за хромосомных аберраций могут быть связаны с этой формой трисомии.

Следовательно, в основном пренатально, то есть пренатально, идентифицируемые характеристики были задокументированы. Здесь стоит упомянуть различные пороки сердца, замедленный рост, одиночную пупочную артерию (иначе двойную) и повышенную 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. Часто возникает четырехпальцевая борозда, столь характерная для трисомий. Здесь также частота возникновения трисомии напрямую связана с возрастом 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 одни и те же обследования позволят полностью обнаружить всех пациентов до рождения. Причины и их распределение необходимо сравнить с другими трисомиями (см. Трисомию 21).

Кроме того, при трисомии 18 есть также 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, в целом недоразвитую нижнюю половину лица с небольшим открытием рта. , узкие веки и повернутые назад, изменившие форму уши (ухо фавна). К тому же затылок у новорожденного необычайно хорошо развит. Ребра необычайно узкие и хрупкие. У новорожденных также наблюдается постоянное напряжение (тонус) всей мускулатуры, которое, однако, у выживших уменьшается в первые несколько 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 (стертые), 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 многие другие.

Из-за этих пороков смертность составляет около 50% в течение первых 4 дней, только около 5-10% доживают до года. Выживание во взрослой жизни является абсолютным исключением.В любом случае умственная отсталость очень выражена и не может говорить, прикована к постели и страдает недержанием мочи, поэтому полностью зависит 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 из них заметны, потому что они особенно высокие 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 немного 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 диагностирован за всю их жизнь.

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

Как и в случае других трисомий, трисомия X чаще всего развивается как свободная трисомия, то есть из-за отсутствия деления (нерасхождения) сестринских хроматид. И здесь она 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, более подвержены изменениям.

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

Синдром ломкой Х-хромосомы обычно также может возникать у девочек в несколько более слабой форме, что происходит из-за случайной инактивации одной из Х-хромосом. Чем выше доля выключенной здоровой Х-хромосомы, тем сильнее симптомы.

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

Синдром вызывается чрезвычайно увеличенным количеством триплетов CGG (определенная базовая последовательность) в гене FMR (ломкий сайт-умственная отсталость); вместо 10-50 копий премутация 50-200 с полной экспрессией 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) - вытянутое лицо с выступающим подбородком и торчащими 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 при некоторых формах рака (например, лимфомах). или лейкоз).

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 можно выращивать в лаборатории.

В некоторых случаях вместо этого берут образцы (биопсии) с кожи или спинного мозга, и используется аналогичная процедура. Цель состоит в том, чтобы получить как можно больше материала ДНК, который в настоящее время находится в процессе деления клеток. В метафазе все хромосомы расположены на одном уровне примерно в середине клетки, чтобы их можно было направить на противоположные стороны (полюса) 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, благодаря чему происходит накопление метафазных хромосом. 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.

Результирующие G-полосы характерны для каждой хромосомы и, упрощенно говоря, считаются областями с меньшим количеством генов. Снимок окрашенных таким образом хромосом делается с тысячекратным увеличением и с помощью компьютерной программы создается кариограмма. В дополнение к рисунку полос, размер хромосомы и положение центромеры используются, чтобы помочь расположить хромосомы соответствующим образом. Есть и другие методы обвязки, которые могут иметь самые разные преимущества.