Genetik: Verstehen Chromosomenstörungen

Chromosomenanomalien, in Form von Aneuploidie, sind sehr häufig unter den Menschen. Etwa 8 Prozent aller Vorstellungen sind aneuploid, und es wird geschätzt, dass bis zur Hälfte aller Fehlgeburten sind aufgrund irgendeiner Form von Chromosomenstörung. Sex Chromosomenstörungen sind die am häufigsten beobachteten Art von Aneuploidie beim Menschen, weil X-Chromosom-Inaktivierung ermöglicht es Einzelpersonen, mit mehr als zwei X-Chromosomen für die zusätzlichen "Dosen" und überleben den Zustand zu kompensieren.

Vier allgemeine Kategorien von Aneuploidie Ernte bis in den Menschen:

  • Nullisomie: Tritt ein, wenn ein Chromosom ganz fehlt. Im Allgemeinen Embryonen, die nullisomic sind nicht überleben, geboren zu werden.
  • Monosomie: Tritt ein, wenn ein Chromosom seinem Homolog fehlt.
  • Trisomie: Tritt ein, wenn eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms vorhanden ist.
  • Tetrasomie: Tritt ein, wenn insgesamt vier Kopien eines Chromosoms vorhanden sind. Tetrasomie ist extrem selten.

Die meisten Chromosom Bedingungen sind nach Kategorien von Aneuploidie durch die Anzahl der betroffenen Chromosoms gefolgt bezeichnet. Zum Beispiel Trisomie 13 bedeutet, dass drei Kopien des Chromosoms 13 vorliegen.

Wenn Chromosomen weggelassen

Monosomie (wenn ein Chromosom fehlt seinem Homolog) beim Menschen ist sehr selten. Die Mehrzahl der Embryonen mit Monosomien nicht überleben, geboren zu werden. Für lebend geborenen Kinder ist die einzige autosomal Monosomie bei Menschen berichtet Monosomie 21. Anzeichen und Symptome von Monosomie 21 mit denen von Down-Syndrom ähnlich sind. Säuglinge mit Monosomie 21 haben oft zahlreiche Geburtsfehler und selten überleben länger als ein paar Tage oder Wochen. Die andere Monosomie häufig bei Kindern gesehen ist Monosomie des X-Chromosoms. Kinder mit dieser Erkrankung sind immer weiblich und in der Regel ein normales Leben führen. Beide Monosomie 21 und Monosomie 13 sind das Ergebnis von Nondisjunction während der Meiose.

Viele Monosomien sind Teilverluste von Chromosomen, was bedeutet, dass ein Teil (oder alle) der fehlenden Chromosom auf ein anderes Chromosom gebunden ist. Die Bewegungen von Teilen der Chromosomen zu anderen, nicht-homologe Chromosomen sind das Ergebnis Translokationen.


Schließlich Monosomien können in Zellen als Folge von Fehlern, die auftreten, während der Zellteilung (Mitose) auftreten. Viele dieser Monosomien mit chemischen Exposition und verschiedene Arten von Krebs in Verbindung gebracht.

Wenn zu viele Chromosomen bleiben in

Trisomien (wenn eine zusätzliche Kopie eines Chromosoms vorhanden ist) sind die häufigsten Arten von chromosomalen beim Menschen beobachteten Anomalien. Die häufigste Trisomie ist das Down-Syndrom oder Trisomie 21 Andere, weniger häufige Trisomien sind Trisomie 18 (Edward-Syndrom), Trisomie 13 (Patau Syndrom) und eine Trisomie 8. Alle diese Trisomien sind in der Regel das Ergebnis von Nondisjunction während der Meiose.

Down-Syndrom

Trisomie des Chromosoms 21, die gemeinhin als Down-Syndrom, wirkt sich auf zwischen 1 600 auf 1 in 800 Säuglinge. Menschen mit Down-Syndrom haben ein paar ziemlich klischee physikalischen Eigenschaften, einschließlich verschiedene Gesichtszüge, veränderte Körperform und Kleinwuchs. Menschen mit Down-Syndrom sind in der Regel geistig zurückgeblieben und haben oft Herzfehler. Dennoch führen sie oft erfülltes und aktives Leben bis ins Erwachsenenalter.

Eines der auffälligsten Merkmale des Down-Syndroms (und Trisomien, im Allgemeinen) ist die jähen Anstieg der Zahl von Down-Syndrom Babys von Müttern über 35 Jahren geboren. Frauen im Alter zwischen 18 und 25 Jahren haben ein sehr geringes Risiko, ein Kind mit Trisomie 21 (ungefähr 1 in 2000) mit. Das Risiko steigt leicht, aber stetig für Frauen im Alter zwischen 25 und 35 (etwa 1 in 900 für Frauen 30 Jahre alt) und springt dann dramatisch. Zu der Zeit, eine Frau 40 Jahre alt ist, ist die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit Down-Syndrom mit einer in 100. Bis zum Alter von 50, die Wahrscheinlichkeit, ein Down-Syndrom Kind zu bekommen ist 1 in 12. Warum das Risiko von Down-Syndrom tut bei den Kindern älterer Frauen zu erhöhen?

Die Mehrheit der Down-Syndrom-Fälle scheinen aus Nondisjunction während der Meiose entstehen. Der Grund für dieses Versagen der Chromosomen bei älteren Frauen zu entmischen normalerweise ist unklar. Bei Frauen beginnt Meiose tatsächlich in den Fötus. Alle Entwicklungs Eier gehen durch die erste Runde der Prophase, einschließlich Rekombination. Meiose in Zukunft Eizellen stoppt dann in einer Stufe genannt Diplotän, die Stufe der Crossing-over in dem homologen Chromosomen gemeinsam angeschlossen sind und in dem Prozess der Teile ihrer DNA ausgetauscht werden. Die Meiose starten nicht wieder zurück, bis ein bestimmtes Entwicklungs Ei wird durch den Prozess der Eisprung gehen. An diesem Punkt schließt das Ei die erste Runde der Meiose und hält dann wieder. Wenn Spermium und Eizelle vereinigen, endet der Kern der Eizelle Meiose, kurz bevor die Kerne der Spermien und Eizellen Sicherung der Prozess der Befruchtung zu vervollständigen. (Bei Männern beginnt der Meiose in der Pubertät, ist noch nicht abgeschlossen und geht ohne Pausen wie jene, die bei Frauen auftreten.)

Etwa 75 Prozent der non-disjunction verantwortlich für das Down-Syndrom treten während der ersten Phase der Meiose. die meisten der Chromosomen Merkwürdig ist, dass die zu entmischen scheitern scheinen auch Crossing-over gescheitert, zu unterziehen, was darauf hindeutet, dass die Ereignisse im Vorfeld Nondisjunction früh im Leben beginnen. Wissenschaftler haben eine Reihe von Erklärungen für die Ursache der Nondisjunction und der damit verbundenen Mangel an Crossing-over, aber keine Einigung erzielt wurde, was passiert eigentlich in der Zelle vorgeschlagen richtig die Chromosomen zu verhindern absondern.

Jede Schwangerschaft ist eine unabhängige genetische Ereignis. Also auch wenn das Alter ist ein Faktor Risiko von Trisomie bei der Berechnung der 21, mit Down-Syndrom vorherigen Schwangerschaften erhöht nicht unbedingt das Risiko einer Frau von einem anderen Kind, das von der Störung betroffen.

Einige Umweltfaktoren wurden in Down-Syndrom beteiligt, die das Risiko für jüngere Frauen erhöhen können (weniger als 30 Jahre alt). Wissenschaftler glauben, dass Frauen, die während rauchen auf orale Kontrazeptiva (Pille) ein höheres Risiko haben kann der Blutfluss zu den Ovarien verringert. Wenn Eizellen für Sauerstoff verhungert sind, sind sie weniger wahrscheinlich, sich normal zu entwickeln, und Nondisjunction kann wahrscheinlicher sein aufzutreten.

Familiäre Down-Syndrom

Eine zweite Form des Down-Syndroms, Familiäre Down-Syndrom, ist auf dem mütterlichen Alter unabhängig. Diese Störung tritt auf als Ergebnis der Fusion des Chromosoms 21 zu einem anderen Autosom (oft Chromosom 14). Diese Fusion ist in der Regel das Ergebnis von a Translokation, was passiert, wenn nicht homologen Chromosomen Teile auszutauschen. In diesem Fall umfasst der Austausch dem langen Arm des Chromosoms 21 und dem kurzen Arm von Chromosom 14. Diese Art der Translokation ist ein sogenannter Robertson'sche Translokation. Die übrig gebliebenen Teile der Chromosomen 14 und 21 auch miteinander verschmelzen, sondern sind in der Regel auf die Zellteilung verloren und werden nicht vererbt. Wenn ein Robertson'sche Translokation auftritt, können Betroffene mit mehreren Arten von Chromosomenkombinationen in ihren Gameten zu beenden.

Für Familial Down-Syndrom, hat eine Translokation Träger eine normale Kopie des Chromosoms 21, eine normale Kopie des Chromosoms 14 und einer fusionierten Translokation Chromosom. Träger werden nicht durch das Down-Syndrom betroffen, weil ihre fusionierten Chromosom fungiert als zweite Kopie des normalen Chromosom. Wenn die Zellen eines Träger Meiose durchlaufen, haben einige ihrer Gameten ein transloziert Chromosom oder die normale Ergänzung erhalten, die eine Kopie von jedem Chromosom enthält. Befruchtungen von Gameten mit einem transloziert Chromosom produzieren den Phänotyp des Down-Syndroms. Etwa 10 Prozent der lebend geborenen Kinder von Trägern haben Trisomie 21 Carriers haben eine größere Chance als normal für eine Fehlgeburt aufgrund Monosomie (von entweder 21 oder 14) und Trisomie 14.

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