Анатомия-Лексикон

Хромозомите

Определение - какво представляват хромозомите?

Генетичният състав на клетката се съхранява под формата на ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и нейните основи (аденин, тимин, гуанин и цитозин). Във всички еукариотни клетки (животни, растения, гъби) това присъства в клетъчното ядро под формата на хромозоми. Хромозомата се състои от единична, кохерентна ДНК молекула, която е свързана с определени протеини.

Името хромозома произлиза от гръцки и може грубо да се преведе като "цветно тяло". Това име идва от факта, че много рано в историята на цитологията (1888 г.) учените успяват да ги оцветят с помощта на специални основни багрила и да ги идентифицират в светлинен микроскоп. Те обаче са наистина видими само в определен момент от клетъчния цикъл, митоза (в зародишните клетки, мейоза), когато хромозомата е особено гъста (кондензирана).

Как са структурирани хромозомите?

Ако цялата ДНК двойна спирала на клетка, т.е. около 3,4 х 109 базови двойки, трябваше да бъде свързана заедно, това би довело до дължина над един метър. Общата дължина на всички добавени хромозоми е само около 115 цт. Тази разлика в дължината се обяснява с много компактната структура на хромозомите, при която ДНК се навива или спиралира няколко пъти по много специфичен начин.

Хистоните, специална форма на протеини, играят важна роля в това. Има общо 5 различни хистона: H1, H2A, H2B, H3 и H4. Два от последните четири хистона се комбинират и образуват цилиндрична структура - октамерът, около който двойната спирала се навива около два пъти (= супер спирала). Н1 се прикрепя към тази структура, за да я стабилизира.

Този комплекс от ДНК, октамер и Н1 се нарича нуклеозома. Няколко от тези нуклеозоми сега са „като низ от перли“ на сравнително кратки интервали (10-60 базови двойки) една зад друга. Секциите между хромозомите са известни като спейсерна ДНК. Отделните нуклеозоми отново влизат в контакт чрез Н1, което създава допълнителна спирала и по този начин също компресия.

Получената верига от своя страна присъства в бримки, които са стабилизирани от гръбнак, направен от кисели нехистонови протеини, известен също като Хертон. Тези бримки от своя страна са в спирали, стабилизирани от протеини, което води до последния етап на компресия. Тази висока степен на компресия обаче се появява само в контекста на клетъчното делене по време на митоза.

В тази фаза можете да видите и характерната форма на хромозомите, която е съставена от две хроматиди. Мястото, където те са свързани, се нарича центромер. Той разделя всяка метафазна хромозома на две къси и две дълги рамена, наречени също p и q рамена.
Ако центромерът лежи приблизително в средата на хромозомата, той се нарича метацентрична хромозома, ако лежи изцяло в един от краищата на акроцентричната хромозома. Тези между тях се наричат субметацентрични хромозоми. Тези разлики, които вече могат да се видят под светлинния микроскоп, заедно с дължината, позволяват първоначална класификация на хромозомите.

Какви са теломерите?

Теломерите са краищата на хромозомите с повтарящи се последователности (TTAGGG). Те не носят никаква подходяща информация, а служат за предотвратяване на загубата на по-подходящи ДНК секции. С всяко клетъчно деление част от хромозомата се губи чрез механизма на репликация на ДНК.

Така теломерите в известен смисъл са буфер, който забавя точката, в която клетката губи важна информация чрез разделяне. Ако теломерите на клетката са с дължина под 4000 базови двойки, се инициира програмирана клетъчна смърт (апоптоза). Това предотвратява разпространението на дефектен генетичен материал в организма. Няколко клетки имат теломерази, ензими, които са в състояние да удължат теломерите отново.

В допълнение към стволовите клетки, от които възникват всички останали клетки, това са зародишни клетки и определени клетки на имунната система. Освен това теломеразите се намират и в раковите клетки, поради което в този контекст на клетка се говори за обезсмъртяване.

Прочетете всичко по темата тук: Теломери - анатомия, функции и заболявания

Какво е хроматин?

Хроматинът се отнася до цялото съдържание на клетъчно ядро, което може да бъде оцветено с основа. Следователно, освен ДНК, терминът включва и определени протеини, напр. Хистони и хертони (виж структурата), както и някои фрагменти на РНК (hn и snRNA).

В зависимост от фазата в клетъчния цикъл или в зависимост от генетичната активност, този материал се предлага с различна плътност. По-плътната форма се нарича хетерохроматин. За да бъде по-лесно да се разбере, може да се разглежда това като „форма за съхранение“ и тук отново да се прави разлика между съставен и факултативен хетерохроматин.

Конститутивният хетерохроматин е най-плътната форма, която присъства в най-високото си ниво на кондензация във всички фази на клетъчния цикъл. Той представлява около 6,5% от човешкия геном и се намира главно в близост до центромерите и краищата на хромозомните рамена (теломери), но също така и на други места (главно хромозоми 1, 9, 16, 19 и Y). Освен това по-голямата част от съставния хетерохроматин е разположен близо до ядрената мембрана, т.е. по краищата на клетъчното ядро. Пространството в средата е запазено за активния хроматин, еухроматина.

Факултативният хетерохроматин е малко по-малко плътен и може да се активира и деактивира според нуждите или в зависимост от етапа на развитие. Добър пример за това е втората Х хромозома в женските кариотипи. Тъй като една Х хромозома е напълно достатъчна, за да може клетката да оцелее, както в крайна сметка е достатъчна за мъжете, една от двете се деактивира в ембрионалната фаза. деактивираната Х хромозома е известна като тялото на Barr.

Само по време на деленето на клетките, на фона на митозата, тя напълно се кондензира, при което достига най-високата си компресия в метафазата. Въпреки това, тъй като различните гени се четат по различен начин често - в края на краищата, не всеки протеин се изисква в едно и също количество по всяко време - тук се прави разлика между активен и неактивен еухроматин.

Прочетете повече за това по-долу: Хроматин

Хаплоидни хромозоми

Хаплоид (Gr. Haploos = единичен) означава, че всички хромозоми на клетката присъстват поотделно, т.е. не по двойки (диплоидни), както обикновено се случва. Това е естественото състояние на всички яйцеклетки и сперматозоиди, при което двете идентични хроматиди първоначално не са разделени в хода на първото мейотично деление, а по-скоро всички двойки хромозоми са разделени първо.

В резултат на това, след първата мейоза, дъщерните клетки при хората имат само 23 вместо обичайните 46 хромозоми, което съответства на половината от хаплоидния набор от хромозоми. Тъй като тези дъщерни клетки все още имат идентично копие на всяка хромозома, състояща се от 2 хромозоми, е необходима втора мейоза, при която двете хроматиди са разделени една от друга.

Политенови хромозоми

Политеновата хромозома е хромозома, съставена от голям брой генетично идентични хроматиди. Тъй като такива хромозоми се виждат лесно при по-ниско увеличение, понякога се наричат гигантски хромозоми. Предпоставка за това е ендорепликация, при която хромозомите се умножават няколко пъти в клетъчното ядро, без да се наблюдава клетъчно делене.

Какви са функциите на хромозомите?

Хромозомата, като организационна единица на нашия геном, се използва предимно за да се гарантира, че дублираният геном е равномерно разпределен между дъщерните клетки по време на клетъчното делене. За да направите това, струва си да разгледате по-подробно механизмите на клетъчното делене или клетъчния цикъл:

Клетката прекарва по-голямата част от клетъчния цикъл в интерфазата, което означава целият период от време, в който клетката не е на път да се раздели. Това от своя страна се разделя на фази G1, S и G2.

G1 фазата (G за празнина, т.е. празнина) веднага следва клетъчното делене. Тук клетката отново се увеличава в размер и изпълнява общи метаболитни функции.

Оттук може да премине и към фазата G0. Това означава, че тя се променя на етап, който вече не е в състояние да се раздели и в нормални случаи също се променя значително, за да изпълни много специфична функция (диференциране на клетките). За да се изпълнят тези задачи, много специфични гени се четат по-интензивно, други по-малко или изобщо не.

Ако част от ДНК не е необходима за дълго време, тя често се намира в частите на хромозомите, които са били плътно опаковани от дълго време (виж хроматин). От една страна, това има за цел да спести място, но в допълнение към другите механизми за регулиране на гените, това е и допълнителна защита срещу случайно четене. Наблюдава се обаче, че при много специфични условия диференцираните клетки от фазата на G0 могат да влязат отново в цикъла.

G1 фазата е последвана от S фазата, т.е. фазата, в която се синтезира нова ДНК (репликация на ДНК). Тук цялата ДНК трябва да бъде в най-разхлабената си форма, т.е. всички хромозоми са напълно необработени (виж структурата).

В края на фазата на синтеза целият генетичен материал се дублира в клетката. Тъй като копието все още е прикрепено към оригиналната хромозома чрез центромера (виж структурата), не се говори за дублиране на хромозомите.

Всяка хромозома сега се състои от две хроматиди вместо една, така че по-късно може да приеме характерната X-форма по време на митозата (строго погледнато, X-формата се отнася само за метацентричните хромозоми). В следващата фаза на G2 протича незабавната подготовка за делене на клетките. Това включва и подробна проверка за грешки в репликацията и разкъсвания на нишката, които могат да бъдат поправени, ако е необходимо.

Основно има два вида клетъчно делене: митоза и мейоза. С изключение на зародишните клетки, всички клетки на организма възникват чрез митоза, чиято единствена задача е формирането на две генетично идентични дъщерни клетки.
Мейозата, от друга страна, има за цел да генерира генетично различни клетки:
В първия етап се разделят съответните (хомоложни), но не идентични хромозоми. Само в следващия етап хромозомите, които се състоят от две еднакви хроматиди, се разделят и отново се разпределят по две дъщерни клетки всяка, така че в крайна сметка от една прекурсорна клетка възникват четири зародишни клетки с различен генетичен материал.

Формата и структурата на хромозомите са от съществено значение и за двата механизма: Специални "протеинови нишки", така нареченият шпинделен апарат, се прикрепят към силно кондензираните хромозоми и изтеглят хромозомите при фино регулиран процес от средната равнина (екваториалната равнина) до противоположните полюси на клетката около една за да се осигури равномерно разпределение. Дори и малки промени в микроструктурата на хромозомите могат да имат сериозни последици.

При всички бозайници съотношението на половите хромозоми X и Y също определя пола на потомството. По принцип всичко зависи от това дали спермата, която се обединява с яйцеклетката, носи Х или Y хромозома. Тъй като и двете форми на сперматозоидите винаги се произвеждат в точно една и съща степен, вероятността винаги е балансирана и за двата пола. Тази случайна система гарантира по-равномерно разпределение по пол, отколкото би било например при факторите на околната среда, като температурата.

Разберете повече по темата: Клетъчно делене на ядро

Как се предават гените чрез хромозомите?

Днес знаем, че черти се наследяват чрез гени, които се съхраняват в клетките под формата на ДНК. Те от своя страна са разделени на 46 хромозоми, върху които са разпределени 25 000-30000 човешки гена.

В допълнение към самото свойство, което се нарича фенотип, има и генетичният колега, който се нарича генотип. Мястото, където ген е на хромозома, се нарича локус. Тъй като хората имат двойна всяка хромозома, всеки ген също се появява два пъти. Единственото изключение от това са Х-хромозомните гени при мъжете, тъй като Y-хромозомата носи само част от генетичната информация, открита в Х-хромозомата.

Различните гени, които са на едно и също място, се наричат алели. Често има повече от два различни алела на едно място. След това човек говори за полиморфизъм. Такъв алел може да бъде просто безобиден вариант (нормален вариант), но и патологични мутации, които могат да бъдат спусък за наследствено заболяване.

Ако мутацията на един единствен ген е достатъчна за промяна на фенотипа, човек говори за моногенно или менделско наследяване. Много от наследствените черти обаче се наследяват чрез няколко взаимодействащи гена и следователно са много по-трудни за изучаване.

Тъй като майката и бащата предават по един от двата си гена на детето в Менделско наследство, винаги има четири възможни комбинации в следващото поколение, при което те също могат да бъдат еднакви по отношение на един имот. Ако и двата алела на индивид имат еднакъв ефект върху фенотипа, индивидът е хомозиготен по отношение на тази характеристика и характеристиката съответно е напълно изразена.

Хетерозиготите имат два различни алела, които могат да си взаимодействат помежду си по различни начини: Ако един алел е доминиращ над друг, той напълно потиска неговата експресия и доминиращата черта става видима във фенотипа. Потиснатият алел се нарича рецесивен.

В случай на кодоминантно наследяване и двата алела могат да се изразят незасегнати един от друг, докато в случай на междинно наследство има смесица от двете характеристики. Добър пример за това е системата от кръвни групи AB0, в която А и В са доминиращи помежду си, но 0 са доминиращи един над друг.

Какъв е нормалният набор от хромозоми при хората?

Човешките клетки имат 22 независими от пола двойки хромозоми (автозоми) и две полови хромозоми (гонозоми), така че общо 46 хромозоми съставляват един набор от хромозоми.

Автозомите обикновено идват по двойки. Хромозомите на двойка са сходни по форма и последователност на гените и затова се наричат хомоложни. Двете X хромозоми на жените също са хомоложни, докато мъжете имат X и Y хромозома. Те се различават по формата и броя на присъстващите гени, така че човек вече не може да говори за хомология.

Зародишните клетки, т.е. яйцеклетките и сперматозоидите, имат само половината от хромозомите, определени поради мейоза, а именно 22 отделни автозоми и една гонозома. Тъй като зародишните клетки се сливат по време на оплождането и понякога разменят цели сегменти (кръстосани), се създава нова комбинация от хромозоми (рекомбинация). Всички хромозоми заедно се наричат кариотип, който с малки изключения (виж хромозомни аберации) е идентичен при всички индивиди от един и същи пол.

Тук можете да разберете всичко по темата: Митоза - просто обяснено!

Защо винаги има двойки хромозоми?

По принцип на този въпрос може да се отговори с едно изречение: Защото се оказа, че е от полза. Наличието на хромозомни двойки и принципът на рекомбинация са от съществено значение за наследяването по отношение на сексуалната репродукция. По този начин от генетичния материал на два индивида случайно може да се появи напълно нов индивид.

Тази система значително увеличава разнообразието от свойства в даден вид и гарантира, че може да се адаптира към променените условия на околната среда много по-бързо и гъвкаво, отколкото би било възможно само чрез мутация и селекция.

Двойният набор от хромозоми също има защитен ефект: ако мутация на ген би довела до неуспех на функцията, все още има вид „резервно копие“ във втората хромозома. Това не винаги е достатъчно, за да може организмът да компенсира неизправността, особено ако мутираният алел е доминиращ, но увеличава шанса за него. Освен това по този начин мутацията не се предава автоматично на всички потомства, което от своя страна предпазва вида от прекалено радикални мутации.

Какво е мутация на хромозома?

Генетичните дефекти могат да възникнат от йонизиращо лъчение (например рентгенови лъчи), химически вещества (напр. Бензопирен в цигарен дим), някои вируси (например HP вируси) или, с малка вероятност, те могат да възникнат и съвсем случайно. Често в развитието му участват няколко фактора. По принцип такива промени могат да настъпят във всички тъкани на тялото, но по практически причини анализът обикновено се ограничава до лимфоцитите (специален тип имунни клетки), фибробластите (клетките на съединителната тъкан) и клетките на костния мозък.

Мутацията на хромозоми е основна структурна промяна в отделните хромозоми.Отсъствието или добавянето на цели хромозоми, от друга страна, би било мутация на геном или плоида, докато терминът генна мутация се отнася до сравнително малки промени в даден ген. Терминът хромозомна аберация (латински aberrare = да се отклонява) е малко по-широк и включва всички промени, които могат да бъдат открити със светлинния микроскоп.

Мутациите могат да имат много различни ефекти:

Безшумната мутация, т.е.
Мутацията при загуба на функция е, когато мутацията води до неправилно сгънати и следователно безработни протеини или изобщо без протеин.
Така наречените мутации за повишаване на функцията променят вида на ефекта или количеството протеини, произведени по такъв начин, че възникват напълно нови ефекти. От една страна, това е решаващ механизъм за еволюцията и по този начин за оцеляването на един вид или появата на нови видове, но от друга страна, както в случая с хромозомата от Филаделфия, може също да даде решаващ принос за развитието на раковите клетки.

Най-известните от различните форми на хромозомни аберации вероятно са числените аберации, при които отделни хромозоми присъстват само веднъж (моносомия) или дори три пъти (тризомия).

Ако това се отнася само за една хромозома, тя се нарича анеуплоидия и целият набор от хромозоми се влияе от полиплоидията (три- и тетраплоидия). В повечето случаи това неправилно разпределение възниква в хода на развитието на зародишните клетки поради неразделяне (недисфункция) на хромозомите по време на клетъчното делене (мейоза). Това води до неравномерно разпределение на хромозомите между дъщерните клетки и по този начин до числена аберация в развиващото се дете.

Монозомиите на несексуални хромозоми (= автозоми) са несъвместими с живота и поради това не се срещат при живи деца. С изключение на тризомии 13, 18 и 21, автозомните тризомии почти винаги водят до спонтанни аборти.

Във всеки случай, за разлика от аберациите на половите хромозоми, които също могат да бъдат незабележими, винаги има сериозни клинични симптоми и обикновено също така повече или по-малко изразени външни аномалии (дисморфизъм).

Подобно неправилно разпределение може да се случи и по-късно в живота с митотично клетъчно делене (всички клетки с изключение на зародишните клетки). Тъй като освен засегнатите клетки има и непроменени клетки, човек говори за соматична мозайка. Под соматични (на гръцки soma = body) се разбират всички клетки, които не са зародишни клетки. Тъй като е засегната само малка част от клетките на тялото, симптомите обикновено са много по-леки. Затова мозаечните видове често остават неоткрити за дълго време.

Тук можете да разберете всичко по темата: Хромозомна мутация

Какво представлява хромозомната аберация?

Структурната хромозомна аберация в основата си съответства на дефиницията на хромозомна мутация (виж по-горе). Ако количеството генетичен материал остава същото и просто се разпределя по различен начин, човек говори за балансирана аберация.

Това често се случва чрез транслокация, т.е. прехвърляне на хромозомен сегмент към друга хромозома. Ако става дума за обмен между две хромозоми, човек говори за реципрочна транслокация. Тъй като за производството на протеини са необходими само около 2% от генома, вероятността е много ниска, че такъв ген е в точката на скъсване и по този начин губи функцията си или е нарушен в него. Следователно подобна балансирана аберация често остава незабелязана и се предава в продължение на няколко поколения.

Това обаче може да доведе до неправилно разпределение на хромозомите по време на развитието на зародишните клетки, което може да доведе до безплодие, спонтанни аборти или потомство с небалансирана аберация.

Небалансираната аберация обаче може да възникне и спонтанно, т.е. без фамилна анамнеза. Вероятността дете да се роди живо с небалансирана аберация зависи силно от засегнатите хромозоми и варира между 0 и 60%. Това води до загуба (= изтриване) или дублиране (= дублиране) на хромозомен сегмент. В този контекст се говори за частични моно- и тризомии.

В някои случаи те се проявяват заедно в два различни региона, като частичната моносомия обикновено е по-решаваща за появата на клинични симптоми. Това са видни примери за изтриване Синдром на котешки писък и синдром на Wolf-Hirschhorn.

Човек говори за микроделеция, когато промяната вече не може да се определи със светлинния микроскоп, т.е. когато става въпрос за загубата на един или няколко гена. Този феномен се счита за причина за синдрома на Прадер-Вили и синдрома на Анджелман и е тясно свързан с развитието на ретиобластостома.

Преместването на Робъртсън е специален случай:
Две акроцентрични хромозоми (13, 14, 15, 21, 22) се обединяват в своя центромер и след загуба на късите рамена образуват една-единствена хромозома (виж структурата). Въпреки че това води до намален брой хромозоми, това се означава като балансирана аберация, тъй като загубата на късите рамена в тези хромозоми може лесно да бъде компенсирана. И тук ефектите често се забелязват само в следващите поколения, тъй като има много голяма вероятност от спонтанни аборти или живи деца с тризомия.

Ако има две счупвания в рамките на хромозома, може да се случи междинният сегмент да се завърти на 180 ° и да се включи в хромозомата. Този процес, известен като инверсия, е небалансиран само ако точката на счупване се намира в активен ген (2% от общия генетичен материал). В зависимост от това дали центромерът е вътре или извън обърнат сегмент, това е пери- или парацентрична инверсия. Тези промени също могат да допринесат за неравномерното разпределение на генетичния материал върху зародишните клетки.

При парацентрична инверсия, при която центромерът не е в обърнат сегмент, могат да се появят и зародишни клетки с два или без центромер. В резултат на това съответната хромозома се губи по време на първите деления на клетките, което почти сигурно води до спонтанен аборт.

Вмъкването се отнася до включването на хромозомен фрагмент другаде. И тук потомството се засяга предимно по подобен начин. Пръстен хромозома може да се появи особено след изтриване на крайните части. Видът и размерът на секвенциите са определящи за тежестта на симптомите. В допълнение, това може да доведе до неправилно разпределение и по този начин да доведе до мозаечни типове в телесните клетки.

Ако метафазната хромозома се раздели неправилно по време на клетъчното делене, може да се получат изохромозоми. Това са две абсолютно еднакви хромозоми, които се състоят само от дълги или само къси рамена. В случая с Х хромозомата това може да се прояви като синдром на Улрих-Търнър (монозомия X).

Прочетете повече за тази тема: Хромозомна аберация

Тризомия 21

Тризомия 21, по-известна като синдром на Даун, е може би най-често срещаната числена хромозомна аберация сред живородените, като мъжете са засегнати малко по-често (1,3: 1).

Вероятността за поява на тризомия 21 зависи от различни демографски фактори, като средната възраст при раждането на майките и варира леко в зависимост от регион в регион.

95% от тризомията 21 възниква в резултат на грешка при делене в контекста на мейоза (разделяне на зародишните клетки), а именно недисфункция, т.е. невъзможност за отделяне на сестринските хроматиди.

Те се наричат свободни тризомии и възникват 90% в майката, 5% в бащиния и още 5% в ембрионалния геном.

Други 3% са резултат от небалансирани транслокации или върху хромозома 14, или като 21; Транслокация, създавайки нормална и двойна хромозома 21. Останалите 2% са видове мозайки, при които тризомията не е възникнала в зародишните клетки и следователно не засяга всички клетки на тялото. Типовете мозайки често са толкова леки, че могат да останат напълно неоткрити за дълго време.

Във всеки случай трябва да се извърши хромозомно изследване, за да се разграничи симптоматично идентичната свободна тризомия от евентуално наследената тризомия на транслокация. След това може да следва семейна история на предишните поколения.

Интересувате ли се от тази тема? Прочетете следващата статия за това: Тризомия 21

Тризомия 13

Синдромът на тризомия 13 или Патау има честота 1: 5000 и е много по-рядък от синдрома на Даун. Причините (свободни тризомии, транслокации и мозаечни типове) и тяхното процентно разпределение обаче са до голяма степен идентични.

На теория почти всички случаи могат да бъдат диагностицирани пренатално с помощта на ултразвук или PAPP-A тест. Тъй като тестът PAPP-A не е задължително част от рутинните прегледи, около 80% от случаите в Централна Европа се диагностицират преди раждането.

На ултразвук вече могат да се видят растежен остатък, двустранна цепка на устните и небцето и необичайно малки очи (микрофталмия). Освен това обикновено се наблюдават малформации на предния мозък и лицето с различна степен на тежест (холопроенцефалия).

Докато в лобарната форма мозъчните полукълба са почти напълно разделени и се създават странични вентрикули, в полу-лобарната форма често се отделя само задната част на мозъка, а страничните камерни канали липсват. При най-тежката форма, алобарната форма, няма отделяне на полукълба на главния мозък.

Бебетата със полу- или алобарна форма обикновено умират веднага след раждането. След един месец смъртността е около 50% от живородените. До 5-годишна възраст смъртността от тризомия 13 нараства до 90%. Поради малформациите в мозъка в повечето случаи болните остават на легло за цял живот и не могат да говорят, поради което са зависими от пълната грижа. Освен това могат да се наблюдават и обширни физически прояви на Трисмо 13.

Прочетете повече по темата на: Тризомия 13 при нероденото дете

Тризомия 16

По принцип тризомия 16 е най-честата тризомия (около 32% от всички тризомии), но живите деца с тризомия 16 са много редки. По принцип живородените се появяват само при частични тризомии или мозаечни типове. Сред тризомиите тя е най-често отговорна за мъртвородени: 32 от 100 спонтанни аборта, дължащи се на хромозомни аберации, могат да бъдат проследени до тази форма на тризомия.

Следователно са документирани предимно пренатално, т.е. пренатално, идентифициращи се характеристики. Тук трябва да се отбележи различни сърдечни дефекти, забавен растеж, една-единствена пъпна артерия (иначе двойно) и повишена прозрачност на шията, което се обяснява с натрупване на течности поради все още не напълно развитата лимфна система и повишената еластичност на кожата в тази област. Освен това, физиологичната пъпна херния, т.е. временното изместване на голяма част от червата през пъпа навън, често не се регресира правилно, което е известно като скъсване на омфалоцеле или пъпна връв.

Контрактура на флексия с кръстосани пръсти също често може да бъде открита на ултразвук. При малкото живородени деца се забелязва генерализирана мускулна хипотония, т.е. обща мускулна слабост. Това води до слабост при пиене и може да гарантира, че бебето трябва да бъде хранено по изкуствен начин. Често се среща браздата с четири пръста, която е толкова характерна за тризомиите. И тук честотата на възникване на тризомията е пряко свързана с възрастта на майката.

Тризомия 18

Синдромът на Едуардс, т.е. тризомия 18, се проявява с честота 1: 3000. С пренаталната диагностика е същото като при синдрома на Патау: И тук едни и същи прегледи биха позволили всички пациенти да бъдат открити напълно преди раждането. Причините и тяхното разпределение трябва да се сравняват с други тризомии (вж. Тризомия 21).

В допълнение, при тризомия 18 има и частични тризомии, които подобно на типовете мозайка водят до много по-леки клинични курсове. Свързаните дисморфизми също са изключително характерни за синдрома на Едуардс: При раждането пациентите имат силно намалено телесно тегло от 2 кг (нормално: 2,8-4,2 кг), отстъпващо широко чело, обикновено недоразвита долна половина на лицето с малък отвор на устата , тесни клепачи и завъртени назад, уши с променена форма (ухото на фауна). Освен това задната част на главата е необичайно добре развита за новородено. Ребрата са необичайно тесни и чупливи. Новородените също имат постоянно напрежение (тонус) на цялата мускулатура, което обаче отстъпва след първите няколко седмици при оцелелите.

Друга характерна особеност е кръстосването на 2-ри и 5-ти пръст над 3-ия и 4-тия пръст с общия брой на пръстите, забити вътре, докато стъпалата са необичайно дълги (изпънати), имат особено изразена пета, зашеметени нокти на краката и поставен назад голям пръст.

Сериозните малформации на органите са чести и обикновено се появяват в комбинация: сърдечни и бъбречни дефекти, неправилно сгъване (малтратация) на червата, сраствания на перитонеума (мезентериум комуна), запушване на хранопровода (атрезия на хранопровода) и много други.

Поради тези малформации, смъртността е около 50% в рамките на първите 4 дни, само около 5-10% живеят, за да бъдат над една година. Оцеляването в зряла възраст е абсолютно изключение. Във всеки случай интелектуалното увреждане е много силно изразено и не може да се говори, носено е на легло и инконтинен, така че напълно зависи от външната помощ.

За по-подробна информация относно тризомия 18, моля, прочетете и нашата подробна статия по темата:

Тризомия 18 (Синдром на Едуардс)
Тризомия 18 при нероденото дете

Тризомия X

Тризомия X е най-незабележимата форма на числена хромозомна аберация, външният вид на засегнатите, които логично са всички жени, не се различава значително от другите жени. Някои са забележими, защото са особено високи и имат донякъде „пълнички“ черти на лицето. Психичното развитие също може да бъде до голяма степен нормално, като се започне от гранична нормална до лека психическа неспособност.

Този дефицит на интелигентност обаче е малко по-сериозен, отколкото при другите тризомии на половите хромозоми (XXY и XYY). С честота 1: 1000 всъщност не е толкова рядко, но тъй като тризомията обикновено не е свързана с клинично значими симптоми, по-голямата част от жените със заболяването вероятно никога няма да бъдат диагностицирани през целия си живот.

Превозвачите най-често се откриват случайно по време на семеен преглед или по време на пренаталната диагностика. Фертилитетът може да бъде леко намален и скоростта на отклоненията от половата хромозома в следващото поколение може да бъде леко повишена, така че да се препоръчва генетична консултация, ако искате да имате деца.

Както при другите тризомии, трисомията X най-често се развива като свободна тризомия, т.е. поради липса на разделение (недисфункция) на сестринските хроматиди. И тук той обикновено възниква по време на узряването на майчините яйчни клетки, въпреки че вероятността се увеличава с възрастта.

Синдром на крехък Х

Синдромът на крехък Х или синдромът на Мартин Бел е предпочитан при мъжете, тъй като те имат само една Х хромозома и поради това са по-засегнати от промяната.

Тя се случва с честота 1: 1250 сред живите мъжки раждания за една година, което го прави най-честата форма на неспецифична умствена изостаналост, т.е. всички умствени увреждания, които не могат да бъдат описани чрез специален синдром с типични признаци.

Синдромът на крехък Х обикновено може да се появи и при момичета в малко по-слаба форма, което се дължи на случайното инактивиране на една от Х хромозомите. Колкото по-голям е делът на изключената здрава Х хромозома, толкова по-силни са симптомите.

В повечето случаи обаче жените са носители на премутацията, която все още не произвежда никакви клинични симптоми, но увеличава масово вероятността от пълна мутация при техните синове. В много редки случаи мъжете също могат да бъдат носители на премутацията, които след това могат да предадат само на дъщерите, но които обикновено са и клинично здрави (парадокс на Шерман).

Синдромът се задейства от изключително увеличен брой CGG тройни (определена основна последователност) в гена на FMR (крехко място-умствена изостаналост); вместо 10-50 копия, премутация 50-200, с пълна експресия 200-2000 копия.

Под светлинния микроскоп това изглежда като счупване на дългата ръка, което е и името на синдрома. Това води до деактивиране на засегнатия ген, което от своя страна причинява симптомите.

Засегнатите хора показват забавено развитие на речта и движението и могат да покажат поведенчески проблеми, които могат да доведат в посока на хиперактивност, но и аутизъм.Чисто външните аномалии (признаци на дисморфизъм) са дълго лице с подчертана брадичка и изпъкнали уши. С пубертета тестисите често са силно уголемени (макроорхидия) и чертите на лицето стават по-груби. Има леко натрупване на психологически отклонения и особено ранна менопауза сред женските носители на премутацията.

Какво е хромозомен анализ?

Хромозомният анализ е процес в цитогенетиката, при който могат да бъдат открити числени или структурни хромозомни аберации.

Такъв анализ би бил използван, например, ако веднага се подозира хромозомния синдром, т.е. в случай на малформации (дисморфизми) или интелектуални увреждания (забавяне), но също така и в случай на безплодие, редовни аборти (аборти), а също и при някои видове рак (например лимфоми). или левкемия).

Това обикновено изисква лимфоцити, специален тип имунни клетки, които се получават от кръвта на пациента. Тъй като само по този начин може да се получи сравнително малко количество, клетките се стимулират да се разделят с фитохемаглютинин и след това лимфоцитите могат да се отглеждат в лабораторията.

В някои случаи вместо това се вземат проби (биопсии) от кожата или гръбначния мозък и се използва подобна процедура. Целта е да се получи възможно най-много ДНК материал, който в момента е в средата на клетъчното делене. В метафазата всички хромозоми са подредени на едно ниво приблизително в средата на клетката, за да бъдат изтеглени към противоположните страни (полюсите) на клетката в следващия етап - анафазата.

В този момент хромозомите са особено плътно опаковани (силно кондензирани). Добавя се вретеновата отрова колхицин, която работи точно в тази фаза на клетъчния цикъл, така че метафазните хромозоми се натрупват. След това се изолират и оцветяват с помощта на специални методи за оцветяване.

Най-разпространената е GTG лента, при която хромозомите се лекуват с трипсин, храносмилателен ензим и пигмента Giemsa. Особено гъсто опакованите региони и регионите, богати на аденин и тимин, са показани тъмни.

Получените G-ленти са характерни за всяка хромозома и, опростено, се считат за региони с по-малко гени. Снимка на оцветените по този начин хромозоми се прави с хиляднократно увеличение и се създава кариограма с помощта на компютърна програма. В допълнение към модела на лентата, размерът на хромозомата и позицията на центромера се използват, за да се уредят съответно хромозомите. Съществуват и други методи за превързване, които могат да имат много различни предимства.