Anatomi-Leksikon

Kromosomer

Definition - hvad er kromosomer?

Den genetiske sammensætning af en celle opbevares i form af DNA (deoxyribonukleinsyre) og dens baser (adenin, thymin, guanin og cytosin). I alle eukaryote celler (dyr, planter, svampe) er dette til stede i cellekernen i form af kromosomer. Et kromosom består af et enkelt, sammenhængende DNA-molekyle, som er knyttet til visse proteiner.

Navnet kromosom er afledt af græsk og kan groft oversættes som "farvelegeme". Dette navn kommer fra det faktum, at forskere meget tidligt i cytologihistorien (1888) farvede dem ved hjælp af specielle grundlæggende farvestoffer og identificerede dem i et lysmikroskop. De er dog kun virkelig synlige på et bestemt tidspunkt i cellecyklussen, mitose (i kimceller, meiose), når kromosomet er særligt tæt (kondenseret).

Hvordan bygges kromosomer?

Hvis hele DNA-dobbelthelixen i en celle, dvs. omkring 3,4 x 109 basepar, var bundet sammen, ville dette resultere i en længde på over en meter. Den samlede længde af alle tilsatte kromosomer er kun ca. 115 µm. Denne forskel i længde forklares med den meget kompakte struktur af kromosomerne, hvor DNA'et vikles eller spiralformes flere gange på en meget specifik måde.

Histoner, en særlig form for proteiner, spiller en vigtig rolle i dette. Der er i alt 5 forskellige histoner: H1, H2A, H2B, H3 og H4. To af de sidste fire histoner kombineres for at danne en cylindrisk struktur, oktameren, omkring hvilken dobbelthelixen vinder omkring to gange (= superhelix). H1 knytter sig til denne struktur for at stabilisere den.

Dette kompleks af DNA, octamer og H1 kaldes et nukleosom. Flere af disse nukleosomer er nu "som en perlestreng" med relativt korte intervaller (10-60 basepar) bag hinanden. Sektionerne mellem kromosomerne kaldes spacer DNA. De enkelte nukleosomer kommer nu i kontakt igen via H1, hvilket skaber en yderligere spiraling og dermed også en kompression.

Den resulterende streng er til gengæld i sløjfer, der er stabiliseret af en rygrad, der er lavet af sure ikke-histonproteiner, også kendt som hertoner. Disse sløjfer er igen til stede i spiraler, der er stabiliseret af proteiner, hvilket resulterer i den sidste kompressionstrin. Imidlertid forekommer denne høje grad af kompression kun i sammenhæng med celledeling under mitose.

I denne fase kan du også se den karakteristiske form af kromosomerne, som er sammensat af to kromatider. Stedet, hvor disse er forbundet, kaldes centromeren. Det opdeler hvert metafasekromosom i to korte og to lange arme, også kaldet p- og q-arme.
Hvis centromeren ligger omtrent midt i kromosomet, kaldes det et metacentrisk kromosom, hvis det helt ligger i en af enderne af et akcentrisk kromosom. Dem derimellem kaldes submetentriske kromosomer. Disse forskelle, som allerede kan ses under lysmikroskopet sammen med længden, tillader en indledende klassificering af kromosomerne.

Hvad er telomerer?

Telomerer er enderne af kromosomerne med gentagne sekvenser (TTAGGG). Disse indeholder ingen relevant information, men tjener snarere til at forhindre tab af mere relevante DNA-sektioner. Med hver celledeling går en del af kromosomet tabt gennem DNA-replikationsmekanismen.

Så telomerer er på en måde en buffer, der forsinker det punkt, hvor cellen mister vigtig information ved at dividere. Hvis telomerer i en celle er mindre end 4.000 basepar i længden, initieres programmeret celledød (apoptose). Dette forhindrer spredning af defekt genetisk materiale i organismen. Et par celler har telomeraser, dvs. enzymer, der er i stand til at forlænge telomererne igen.

Ud over stamcellerne, hvorfra alle andre celler opstår, er disse kønsceller og visse celler i immunsystemet. Derudover findes telomeraser også i kræftceller, hvorfor man taler om udødeliggørelse af en celle i denne sammenhæng.

Læs alt om emnet her: Telomerer - Anatomi, funktion og sygdomme

Hvad er kromatin?

Kromatin refererer til hele indholdet af en cellekerne, der kan farves med en base. Derfor inkluderer udtrykket ud over DNA også visse proteiner, fx histoner og hertoner (se struktur) såvel som visse RNA-fragmenter (hn og snRNA).

Afhængigt af fasen i cellecyklussen eller afhængigt af den genetiske aktivitet er dette materiale tilgængeligt i forskellige densiteter. Den tættere form kaldes heterochromatin. For at gøre det lettere at forstå kunne man derfor betragte det som en "opbevaringsform" og her igen skelne mellem konstitutiv og fakultativ heterochromatin.

Konstitutivt heterochromatin er den tætteste form, som er til stede i alle faser af cellecyklussen i dens højeste niveau af kondens. Det udgør ca. 6,5% af det humane genom og er hovedsageligt placeret nær centromerer og enderne af kromosomarmene (telomerer) i lille omfang, men også andre steder (hovedsageligt kromosomer 1, 9, 16, 19 og Y) . Derudover er det meste af det konstitutive heterochromatin placeret nær kernemembranen, dvs. ved kanterne af cellekernen. Pladsen i midten er forbeholdt det aktive kromatin, euchromatin.

Fakultativ heterochromatin er lidt mindre tæt og kan aktiveres og deaktiveres efter behov eller afhængigt af udviklingsstadiet. Et godt eksempel på dette er det andet X-kromosom i kvindelige karyotyper. Da et X-kromosom grundlæggende er tilstrækkeligt til, at cellen kan overleve, som det i sidste ende er tilstrækkeligt for mænd, deaktiveres en af de to i den embryonale fase. det deaktiverede X-kromosom er kendt som Barr-kroppen.

Kun under celledeling, i sammenhæng med mitose, kondenserer den fuldstændigt, hvorved den når sin højeste kompression i metafasen. Men da de forskellige gener læses forskelligt ofte - når alt kommer til alt, kræves ikke alle proteiner i samme mængde til enhver tid - der skelnes også her mellem aktiv og inaktiv euchromatin.

Læs mere om dette under: Kromatin

Haploide kromosomer

Haploid (græsk haploos = enkelt) betyder, at alle chromosomer i en celle er til stede individuelt, dvs. ikke parvis (diploid), som det normalt er tilfældet. Dette er den naturlige tilstand af alle æg- og sædceller, hvor de to identiske kromatider ikke oprindeligt adskilles i løbet af den første meiose, men i stedet adskilles alle par af kromosomer først.

Som følge heraf har dattercellerne hos mennesker efter den første meiose kun 23 i stedet for de sædvanlige 46 kromosomer, hvilket svarer til halvdelen af det haploide sæt kromosomer. Da disse datterceller stadig har en identisk kopi af hvert kromosom, der består af 2 kromosomer, kræves den anden meiose, hvor de to kromatider er adskilt fra hinanden.

Polytene-kromosomer

Et polytenekromosom er et kromosom, der består af et stort antal genetisk identiske kromatider. Da sådanne kromosomer er lette at se, selv under en lavere forstørrelse, kaldes de undertiden kæmpekromosomer. Forudsætningen for dette er endoreplikering, hvor kromosomerne i cellekernen multipliceres flere gange uden at celledeling forekommer.

Hvad er kromosomernes funktioner?

Kromosomet som organisationsenhed for vores genom tjener primært til at sikre, at det fordoblede genom fordeles jævnt mellem dattercellerne under celledeling. For at gøre dette er det værd at se nærmere på mekanismerne for celledeling eller cellecyklus:

Cellen tilbringer størstedelen af cellecyklussen i mellemfasen, hvilket betyder hele den tidsperiode, hvor cellen ikke straks er ved at dele sig. Dette er igen opdelt i G1-, S- og G2-faser.

G1-fasen (G som i mellemrum, dvs. mellemrum) følger straks celledeling. Her øges cellen i størrelse igen og udfører generelle metaboliske funktioner.

Herfra kan det også skifte til G0-fasen. Dette betyder, at det skifter til et stadium, der ikke længere er i stand til at dele sig og i normale tilfælde også ændrer sig meget for at udføre en meget specifik funktion (celledifferentiering). For at udføre disse opgaver læses meget specifikke gener mere intenst, andre mindre eller slet ikke.

Hvis et DNA-segment ikke er nødvendigt i lang tid, er det ofte placeret i de dele af kromosomerne, der har været tæt pakket i lang tid (se kromatin). På den ene side har dette til formål at spare plads, men ud over de andre mekanismer til genregulering er det også en ekstra beskyttelse mod at blive læst ved et uheld. Imidlertid er det også blevet observeret, at differentierede celler fra G0-fasen under meget specifikke betingelser kan komme ind i cyklussen igen.

G1-fasen efterfølges af S-fasen, dvs. den fase, hvor nyt DNA syntetiseres (DNA-replikation). Her skal hele DNA'et være i sin løseste form, dvs. alle kromosomer er fuldstændigt uviklede (se struktur).

I slutningen af syntesefasen er hele det genetiske materiale til stede i duplikat i cellen. Da kopien stadig er knyttet til det originale kromosom via centromeren (se struktur), taler man ikke om en duplikering af kromosomerne.

Hvert kromosom består nu af to kromatider i stedet for et, så det senere kan tage den karakteristiske X-form under mitosen (strengt taget gælder X-form kun for metacentriske kromosomer). I den efterfølgende G2-fase finder den øjeblikkelige forberedelse til celledeling sted. Dette inkluderer også en detaljeret kontrol for replikationsfejl og strengbrud, som kan repareres om nødvendigt.

Der er grundlæggende to typer celledeling: mitose og meiose. Med undtagelse af kimcellerne opstår alle celler i en organisme gennem mitose, hvis eneste opgave er dannelsen af to genetisk identiske datterceller.
Meiose har derimod det formål at generere genetisk forskellige celler:
I et første trin opdeles de tilsvarende (homologe) men ikke identiske kromosomer. Først i det næste trin adskilles kromosomerne, der består af to identiske kromatider, hver for sig og fordeles igen til to datterceller, så i sidste ende opstår fire kimceller med forskelligt genetisk materiale fra en forløbercelle.

Kromosomernes form og struktur er afgørende for begge mekanismer: Specielle "proteintråde", det såkaldte spindelapparat, fastgøres til de stærkt kondenserede kromosomer og trækker kromosomerne i en finreguleret proces fra midtplanet (ækvatorialplan) til de modsatte poler i cellen omkring en for at sikre jævn fordeling. Selv små ændringer i kromosomernes mikrostruktur kan have alvorlige konsekvenser her.

I alle pattedyr bestemmer forholdet mellem kønskromosomer X og Y også afkomets køn. Dybest set afhænger det hele af, om sædcellerne, der forenes med ægcellen, har et X- eller et Y-kromosom. Da begge former for sæd altid produceres i nøjagtig samme omfang, er sandsynligheden altid afbalanceret for begge køn. Dette tilfældige system garanterer en mere jævn kønsfordeling end det ville være tilfældet for eksempel med miljøfaktorer såsom temperatur.

Find ud af mere om emnet: Cellekernedeling

Hvordan videreføres den genetiske sammensætning via kromosomerne?

I dag ved vi, at træk nedarves via gener, der opbevares i cellerne i form af DNA. Disse er til gengæld opdelt i 46 kromosomer, hvorpå de 25.000-30000 humane gener fordeles.

Ud over selve ejendommen, der kaldes fænotypen, er der også den genetiske ækvivalent, der kaldes genotypen. Stedet, hvor et gen er på et kromosom, kaldes et locus. Da mennesker har dobbelt hvert kromosom, forekommer hvert gen også to gange. Den eneste undtagelse herfra er de X-kromosomale gener hos mænd, da Y-kromosomet kun bærer en brøkdel af den genetiske information, der findes på X-kromosomet.

Forskellige gener, der er på samme sted, kaldes alleler. Ofte er der mere end to forskellige alleler på et sted. Man taler derefter om polymorfisme. En sådan allel kan simpelthen være en harmløs variant (normal variant), men også patologiske mutationer, som kan være udløseren for en arvelig sygdom.

Hvis mutationen af et enkelt gen er tilstrækkelig til at ændre fænotypen, taler man om monogen eller mendelsk arv. Imidlertid arves mange af de arvelige træk gennem flere interagerende gener og er derfor meget sværere at studere.

Da mor og far hver videregiver et af deres to gener til barnet i en mandelsk arv, er der altid fire mulige kombinationer i den næste generation, hvorved disse også kan være de samme i forhold til en ejendom. Hvis begge individers alleler har den samme effekt på fænotypen, er individet homozygot i forhold til denne egenskab, og karakteristikken udtrykkes tilsvarende fuldt ud.

Heterozygoter har to forskellige alleler, der kan interagere med hinanden på forskellige måder: Hvis en allel er dominerende over en anden, undertrykker den fuldstændigt sit udtryk, og det dominerende træk bliver synligt i fænotypen. Den undertrykkede allel kaldes recessiv.

I tilfælde af en codominant arv kan begge alleler udtrykke sig upåvirket af hinanden, mens der i tilfælde af en mellemliggende arv er en blanding af begge karakteristika. Et godt eksempel på dette er blodgruppesystemet AB0, hvor A og B er dominerende med hinanden, men 0 dominerer over hinanden.

Hvad er det normale sæt kromosomer hos mennesker?

Menneskelige celler har 22 kønsuafhængige par kromosomer (autosomer) og to kønskromosomer (gonosomer), så i alt 46 kromosomer udgør et sæt kromosomer.

Autosomes kommer normalt parvis. Kromosomerne i et par er ens i form og sekvens af gener og betegnes derfor som homologe. De to X-kromosomer hos kvinder er også homologe, mens mænd har et X- og et Y-kromosom. Disse adskiller sig i form og antal gener, der er til stede på en sådan måde, at man ikke længere kan tale om homologi.

Kimceller, dvs. æg- og sædceller, har kun halvdelen af kromosomsættet på grund af meiose, nemlig 22 individuelle autosomer og et gonosom hver. Da kimcellerne smelter sammen under befrugtning og undertiden bytter hele segmenter (crossover), oprettes en ny kombination af kromosomer (rekombination). Alle kromosomer sammen kaldes karyotypen, som med få undtagelser (se kromosomafvigelser) er identisk hos alle personer af samme køn.

Her kan du finde ud af alt om emnet: Mitosis - Simply Explained!

Hvorfor er der altid par af kromosomer?

Dybest set kan dette spørgsmål besvares med en sætning: Fordi det har vist sig at være gavnligt.Tilstedeværelsen af kromosompar og rekombinationsprincippet er afgørende for arv med hensyn til seksuel reproduktion. På denne måde kan et helt nyt individ tilfældigt dukke op fra to individers genetiske materiale.

Dette system øger enormt udvalget af egenskaber inden for en art og sikrer, at det kan tilpasse sig ændrede miljøforhold meget hurtigere og mere fleksibelt, end det kun ville være muligt ved hjælp af mutation og selektion.

Det dobbelte sæt kromosomer har også en beskyttende virkning: hvis en mutation af et gen ville føre til en funktionsfejl, er der stadig en slags "sikkerhedskopi" i det andet kromosom. Dette er ikke altid nok for organismen at kompensere for funktionsfejl, især hvis den muterede allel er dominerende, men det øger chancen for det. Derudover overføres mutationen ikke automatisk til alle afkom, hvilket igen beskytter arten mod for radikale mutationer.

Hvad er en kromosommutation?

Genetiske defekter kan opstå ved ioniserende stråling (f.eks. Røntgenstråler), kemiske stoffer (fx benzopyren i cigaretrøg), visse vira (f.eks. HP-vira) eller med en lav sandsynlighed kan de også opstå rent tilfældigt. Der er ofte flere faktorer involveret i dens udvikling. I princippet kan sådanne ændringer forekomme i alle kropsvæv, men af praktiske årsager er analysen normalt begrænset til lymfocytter (en særlig type immuncelle), fibroblaster (bindevævsceller) og knoglemarvsceller.

En kromosommutation er en større strukturel ændring i individuelle kromosomer. Fravær eller tilføjelse af hele kromosomer ville derimod være et genom eller ploidemutation, mens udtrykket genmutation refererer til forholdsvis små ændringer inden i et gen. Udtrykket kromosomafvigelse (latin aberrare = at afvige) er noget bredere og inkluderer alle ændringer, der kan detekteres med lysmikroskopet.

Mutationer kan have meget forskellige effekter:

Tavse mutationer, dvs. mutationer, hvor ændringen ikke har nogen effekt på individet eller deres afkom, er ret atypiske for kromosomafvigelser og findes oftere i området med gen- eller punktmutationer.
Man taler om et tab af funktionsmutation, når mutationen resulterer i et forkert foldet og derfor funktionsløst protein eller slet ikke noget protein.
Såkaldte gain-of-function mutationer ændrer typen af effekt eller mængden af producerede proteiner på en sådan måde, at der opstår helt nye effekter. På den ene side er dette en afgørende mekanisme for evolution og dermed for en arts overlevelse eller fremkomsten af nye arter, men på den anden side, som i tilfældet med Philadelphia-kromosomet, kan den også yde et afgørende bidrag til udvikling af kræftceller.

Den bedst kendte af de forskellige former for kromosomafvigelser er sandsynligvis de numeriske afvigelser, hvor individuelle kromosomer kun er til stede en gang (monosomi) eller endda tredobbelt (trisomi).

Hvis dette kun gælder for et enkelt kromosom, kaldes det aneuploidi, og hele kromosomsættet påvirkes af polyploidi (tri- og tetraploidi). I de fleste tilfælde opstår denne maldistribution i løbet af kimcelleudvikling gennem ikke-adskillelse (ikke-opdeling) af kromosomerne under celledeling (meiose). Dette fører til en ujævn fordeling af kromosomerne på dattercellerne og dermed til numerisk aberration hos barnet.

Monosomier af ikke-kønlige kromosomer (= autosomer) er uforenelige med livet og forekommer derfor ikke hos levende børn. Med undtagelse af trisomier 13, 18 og 21 fører autosomale trisomier næsten altid til spontane aborter.

Under alle omstændigheder er der i modsætning til afvigelser i kønskromosomerne, som også kan være iøjnefaldende, altid alvorlige kliniske symptomer og som regel mere eller mindre udtalt eksterne abnormiteter (dysmorfier).

En sådan dårlig fordeling kan også forekomme senere i livet med mitotisk celledeling (alle celler undtagen kimceller). Da der er uændrede celler ud over de berørte celler, taler man om en somatisk mosaik. Med somatisk (græsk soma = krop) menes alle celler, der ikke er kønsceller. Da kun en lille del af kroppens celler er påvirket, er symptomerne normalt meget mildere. Derfor forbliver mosaiktyper ofte uopdagede i lang tid.

Her kan du finde ud af alt om emnet: Kromosommutation

Hvad er kromosomafvigelse?

Den strukturelle kromosomafvigelse svarer grundlæggende til definitionen af kromosommutationen (se ovenfor). Hvis mængden af genetisk materiale forbliver den samme og simpelthen fordeles forskelligt, taler man om en afbalanceret aberration.

Dette gøres ofte via translokation, dvs. overførsel af et kromosomsegment til et andet kromosom. Hvis det er en udveksling mellem to kromosomer, taler man om gensidig translokation. Da kun ca. 2% af genomet kræves for at producere proteiner, er sandsynligheden meget lav for, at et sådant gen er ved brudpunktet og derved mister sin funktion eller er nedsat i det. Derfor går en sådan afbalanceret aberration ofte ubemærket hen og overføres i flere generationer.

Dette kan dog føre til en forkert fordeling af kromosomer under udviklingen af kimcellerne, hvilket kan føre til infertilitet, spontane aborter eller afkom med en ubalanceret aberration.

En ubalanceret aberration kan også forekomme spontant, dvs. uden en familiehistorie. Sandsynligheden for, at et barn bliver født levende med ubalanceret aberration, afhænger stærkt af de berørte kromosomer og varierer mellem 0 og 60%. Dette fører til tab (= sletning) eller duplikering (= duplikering) af et kromosomsegment. I denne sammenhæng taler man også om delvise mono- og trisomier.

I nogle tilfælde forekommer disse sammen i to forskellige regioner, hvor delvis monosomi normalt er mere afgørende for forekomsten af kliniske symptomer. Disse er fremtrædende eksempler på en sletning Cat Scream Syndrome og Wolf-Hirschhorn Syndrome.

Man taler om en mikrodeletion, når ændringen ikke længere kan bestemmes med lysmikroskopet, dvs. når det handler om tabet af et eller et par gener. Dette fænomen anses for at være årsagen til Prader-Willi syndrom og Angelman syndrom og er tæt forbundet med udviklingen af retionoblastom.

Robertson-translokationen er et specielt tilfælde:
To akrocentriske kromosomer (13, 14, 15, 21, 22) forenes ved deres centromer og danner et enkelt kromosom, efter at de korte arme er gået tabt (se struktur). Selv om dette resulterer i et reduceret antal kromosomer, kaldes dette en afbalanceret aberration, da tabet af korte arme i disse kromosomer let kan kompenseres for. Også her kan effekterne kun mærkes i efterfølgende generationer, da der er meget stor sandsynlighed for aborter eller levende børn med trisomi.

Hvis der er to brud i et kromosom, kan det ske, at det mellemliggende segment roteres 180 ° og inkorporeres i kromosomet. Denne proces, kendt som inversion, er kun ubalanceret, hvis brudpunktet ligger inden for et aktivt gen (2% af det samlede genetiske materiale). Afhængigt af om centromeren er inden for eller uden for det inverterede segment, er det en peri- eller paracentrisk inversion. Disse ændringer kan også bidrage til den ujævne fordeling af det genetiske materiale på kimcellerne.

I paracentrisk inversion, hvor centromeren ikke er i det inverterede segment, kan kimceller med to eller ingen centromer også vises. Som et resultat går det tilsvarende kromosom tabt under de allerførste celledelinger, hvilket næsten helt sikkert fører til et abort.

Indsættelse er installationen af et kromosomfragment andetsteds. Også her påvirkes afkom primært på en lignende måde. Et ringkromosom kan især forekomme efter sletning af slutstykkerne. Sekvensernes type og størrelse er afgørende for symptomernes sværhedsgrad. Derudover kan dette føre til forkerte fordelinger og dermed igen til mosaiktyper i kroppens celler.

Hvis metafasekromosomet adskilles forkert under celledeling, kan der opstå isochromosomer. Disse er to nøjagtigt de samme kromosomer, der kun består af lange eller kun korte arme. I tilfælde af X-kromosom kan dette manifestere sig som et Ulrich-Turners syndrom (monosomi X).

Læs mere information om dette emne: Kromosomafvigelse

Trisomi 21

Trisomi 21, bedre kendt som Downs syndrom, er sandsynligvis den mest almindelige numeriske kromosomafvigelse blandt levende fødsler, hvor mænd påvirkes lidt oftere (1.3: 1).

Sandsynligheden for, at trisomi 21 forekommer, afhænger af forskellige demografiske faktorer, såsom gennemsnitsalderen ved fødslen af mødrene og varierer lidt fra region til region.

95% af trisomien 21 opstår som et resultat af en delingsfejl i sammenhæng med meiose (kimcelledeling), nemlig ikke-disjunktion, dvs. manglende adskillelse af søsterkromatiderne.

Disse er kendt som frie trisomier og opstår 90% i moderens, 5% i faderens og yderligere 5% i det embryonale genom.

Yderligere 3% skyldes ubalancerede translokationer enten på kromosom 14 eller som 21; 21 translokation, hvilket skaber et normalt og et dobbelt kromosom 21. De resterende 2% er mosaiktyper, hvor trisomien ikke opstod i kimceller og derfor ikke påvirker alle kropsceller. Mosaiktyper er ofte så milde, at de kan forblive helt uopdagede i lang tid.

Under alle omstændigheder skal der foretages en kromosomundersøgelse for at skelne den symptomatiske identiske frie trisomi fra den muligvis nedarvede translokationstrisomi. En familiehistorie fra de tidligere generationer kan derefter følge.

Er du interesseret i dette emne? Læs den næste artikel om dette: Trisomi 21

Trisomi 13

Trisomi 13 eller Patau syndrom har en frekvens på 1: 5000 og er meget sjældnere end Downs syndrom. Årsagerne (gratis trisomier, translokationer og mosaiktyper) og deres procentvise fordeling er stort set identiske.

I teorien kunne næsten alle tilfælde diagnosticeres prænatalt ved hjælp af ultralyd eller PAPP-A-testen. Da PAPP-A-testen ikke nødvendigvis er en del af de rutinemæssige undersøgelser, diagnosticeres omkring 80% af tilfældene i Centraleuropa inden fødslen.

En vækstrest, en bilateral kløft og gane og usædvanligt små øjne (mikroftalmi) kan allerede ses i ultralydet. Derudover er misdannelser i forhjernen og ansigt med forskellige sværhedsgrader normalt til stede (holoprosencephaly).

Mens der i lobarformen er cerebrale halvkugler næsten fuldstændigt adskilt, og der oprettes laterale ventrikler, er det i semi-lobarform ofte kun den bageste del af hjernen adskilt, og de laterale ventrikler mangler. I den mest alvorlige form, alobar-formen, er der ingen adskillelse af hjernehalvkuglerne.

Spædbørn med en semi- eller alobar-form dør normalt umiddelbart efter fødslen. Efter en måned er dødeligheden omkring 50% af levende fødsler. Op til 5 år stiger dødeligheden fra trisomi 13 til 90%. På grund af misdannelser i hjernen forbliver syge mennesker i de fleste tilfælde sengelige hele livet og kan ikke tale, hvorfor de er afhængige af fuld pleje. Derudover kan der også være vidtgående fysiske manifestationer af Trismoie 13.

Læs mere om emnet på: Trisomi 13 hos det ufødte barn

Trisomi 16

Dybest set er trisomi 16 den mest almindelige trisomi (ca. 32% af alle trisomier), men levende børn med trisomi 16 er meget sjældne. Generelt forekommer levende fødsler kun i delvise trisomier eller mosaiktyper. Blandt trisomierne er det dog hyppigst ansvarlig for dødfødte: 32 ud af 100 aborter på grund af kromosomafvigelser kan spores tilbage til denne form for trisomi.

Derfor er primært prænatal, dvs. prenatal, identificerbare egenskaber blevet dokumenteret. Bemærkelsesværdigt her er forskellige hjertefejl, nedsat vækst, en enkelt navlestrengsarterie (ellers dobbelt) og øget nakketransparens, hvilket forklares med væskeansamling på grund af det endnu ikke fuldt udviklede lymfesystem og den øgede elasticitet i huden i dette område. Derudover går den fysiologiske navlestreng, dvs. den midlertidige forskydning af en stor del af tarmen gennem navlen udad, ofte ikke tilbage ordentligt, hvilket er kendt som en omphalocele eller navlestrengsbrud.

En fleksionskontraktur med krydsede fingre kan også ofte detekteres ved ultralyd. Hos de få levende fødsler er generaliseret muskelhypotension, dvs. generel muskelsvaghed, synlig. Dette fører til drikkesvaghed og kan sikre, at spædbarnet skal fodres kunstigt. Firefingersfuren, der er så karakteristisk for trisomier, forekommer ofte også. Også her er hyppigheden af trisomiens forekomst direkte relateret til moderens alder.

Trisomi 18

Edwards syndrom, dvs. trisomi 18, forekommer med en frekvens på 1: 3000. Med prænatal diagnostik er det det samme som med Patau syndrom: Også her ville de samme undersøgelser gøre det muligt for alle patienter at blive fundet helt før fødslen. Årsagerne og deres fordeling kan sammenlignes med andre trisomier (se trisomi 21).

Derudover forekommer partielle trisomier i trisomi 18, som ligesom mosaiktyperne fører til meget mildere kliniske forløb. De tilknyttede dysmorfier er også yderst karakteristiske for Edwards syndrom: Ved fødslen har patienter en stærkt reduceret kropsvægt på 2 kg (normal: 2,8-4,2 kg), en tilbagevendende bred pande, en generelt underudviklet nedre halvdel af ansigtet med en lille mund åbning, smalle øjenlågsslidser og drejet bagud, formændrede ører (faunens øre). Bagsiden af hovedet, som er usædvanligt stærkt udviklet til en nyfødt, er også mærkbar. Ribbenene er usædvanligt smalle og skrøbelige. Nyfødte har også en permanent spænding (tone) i hele muskulaturen, som dog vender tilbage hos de overlevende efter de første par uger.

Et andet karakteristisk træk er krydsning af 2. og 5. finger over 3. og 4. med det samlede antal fingre, der er hamret ind, mens fødderne er usædvanligt lange (forløbne), har en særlig udtalt hæl, forkrøblede tånegle og en tilbagestående stortå .

Alvorlige organdeformationer er almindelige og forekommer normalt i kombination: hjerte- og nyredefekter, malfoldning (malrotation) i tarmen, adhæsioner i bukhinden (mesenterium commune), en okklusion af spiserøret (esophageal atresia) og mange flere.

På grund af disse misdannelser er dødeligheden omkring 50% inden for de første 4 dage, kun omkring 5-10% lever for at være over et år gammel. Overlevelse i voksenalderen er den absolutte undtagelse. Under alle omstændigheder er en intellektuel handicap meget udtalt og kan ikke tale, er sengeliggende og inkontinent, så helt afhængig af hjælp udefra.

For mere detaljeret information om trisomi 18, læs også vores detaljerede artikel om emnet:

Trisomi 18 (Edwards syndrom)
Trisomi 18 hos det ufødte barn

Trisomi X

Trisomi X er den mest iøjnefaldende form for numerisk kromosomafvigelse, udseendet af de berørte, der logisk set alle er kvindelige, adskiller sig ikke meget fra andre kvinder. Nogle skiller sig ud, fordi de er særligt høje og har noget "fyldige" ansigtsegenskaber. Mental udvikling kan også stort set være normal, lige fra grænsenormal til mild psykisk handicap.

Imidlertid er dette efterretningsunderskud noget mere alvorligt end med de andre trisomier af kønskromosomerne (XXY og XYY). Med en frekvens på 1: 1000 er det faktisk ikke så sjældent, men da trisomien normalt ikke er forbundet med klinisk signifikante symptomer, vil størstedelen af kvinderne med sygdommen sandsynligvis aldrig blive diagnosticeret i hele deres liv.

Transportører opdages for det meste tilfældigt under en familieundersøgelse eller under prænatal diagnostik.Fertilitet kan reduceres en smule, og antallet af kønskromosomafvigelser i den næste generation kan øges lidt, så genetisk rådgivning anbefales, hvis du vil have børn.

Som med de øvrige trisomier udvikler trisomi X oftest sig som en fri trisomi, dvs. på grund af manglende opdeling (søvnkromatider). Også her opstår det normalt under modningen af moderens ægceller, selvom sandsynligheden stiger med alderen.

Fragile X-syndrom

Fragile X-syndrom eller Martin Bell-syndrom foretrækkes hos mænd, da de kun har et X-kromosom og derfor er mere påvirket af forandringen.

Det forekommer med en hyppighed på 1: 1250 blandt de levende mandlige fødsler på et år, hvilket gør det til den mest almindelige form for uspecifik mental retardering, dvs. alle mentale handicap, der ikke kan beskrives af et specielt syndrom med typiske tegn.

Fragilt X-syndrom kan normalt forekomme hos piger i en noget svagere form, hvilket skyldes utilsigtet inaktivering af en af X-kromosomerne. Jo højere andelen af det slukkede sunde X-kromosom er, desto stærkere er symptomerne.

For det meste er kvinder imidlertid bærere af premutationen, som endnu ikke frembringer nogen kliniske symptomer, men øger sandsynligheden for fuld mutation hos deres sønner massivt. I meget sjældne tilfælde kan mænd også være bærere af premutationen, som de derefter kun kan videregive til døtre, som dog normalt er klinisk sunde (Sherman paradox).

Syndromet udløses af et ekstremt forøget antal CGG-tripletter (en bestemt basesekvens) i FMR-genet (skrøbelig-site-mental-retardation); i stedet for 10-50 kopier er premutationen 50-200, når den er fuldt udviklet 200- 2000 eksemplarer.

Under lysmikroskopet ligner dette et brud i den lange arm, hvilket er det, der gav syndromet sit navn. Dette fører til deaktivering af det berørte gen, hvilket igen forårsager symptomerne.

Berørte mennesker viser en langsom udvikling af tale og bevægelse og kan vise adfærdsproblemer, der kan gå i retning af hyperaktivitet, men også autisme. Rent eksterne abnormiteter (tegn på dysmorfisme) er et langt ansigt med en fremtrædende hage og fremspringende ører. Med puberteten forstørres testiklerne stærkt (makroorchidia), og ansigtstrækene bliver grovere. Der er en lille ophobning af psykologiske abnormiteter og en særlig tidlig overgangsalder blandt kvindelige bærere af premutationen.

Hvad er en kromosomanalyse?

Kromosomanalyse er en proces inden for cytogenetik, hvor numeriske eller strukturelle kromosomafvigelser kan påvises.

En sådan analyse ville f.eks. Blive brugt, hvis der straks mistænkes et kromosomalt syndrom, dvs. i tilfælde af misdannelser (dysmorfier) eller intellektuelle handicap (retardering), men også i tilfælde af infertilitet, regelmæssige aborter (aborter) og også med visse kræftformer (f.eks. lymfomer eller leukæmi).

Dette kræver normalt lymfocytter, en særlig type immuncelle, der opnås fra patientens blod. Da kun en forholdsvis lille mængde kan opnås på denne måde, stimuleres cellerne til at dele sig med phytohemagglutinin, og lymfocytterne kan derefter dyrkes i laboratoriet.

I nogle tilfælde tages prøver (biopsier) fra huden eller rygmarven i stedet med en lignende procedure. Målet er at opnå så meget DNA-materiale som muligt, der i øjeblikket er midt i celledeling. I metafasen er alle kromosomer arrangeret i et niveau omtrent midt i cellen for at blive trukket til de modsatte sider (poler) af cellen i det næste trin, anafasen.

På dette tidspunkt er kromosomerne særligt tæt pakket (stærkt kondenseret). Spindelforgiftningen colchicine tilføjes, som fungerer præcist i denne fase af cellecyklussen, så metafasekromosomerne akkumuleres. De isoleres derefter og farves ved hjælp af specielle farvningsmetoder.

Det mest almindelige er GTG-bånd, hvor kromosomerne behandles med trypsin, et fordøjelsesenzym og pigmentet Giemsa. De særligt tæt pakkede regioner og de, der er rige på adenin og thymin, er vist mørke.

De resulterende G-bånd er karakteristiske for hvert kromosom og anses forenklet for at være regionerne med færre gener. Et billede af kromosomerne farvet på denne måde tages med en tusindfold forstørrelse, og et karyogram oprettes ved hjælp af et computerprogram. Ud over båndmønsteret bruges størrelsen på kromosomet og centromerens position til at hjælpe med at arrangere kromosomerne i overensstemmelse hermed. Men der er også andre metoder til banding, der kan have meget forskellige fordele.