Anatomi-Leksikon

Kromosommutation

Definition - hvad er en kromosommutation?

Det humane genom, dvs. hele generne, er opdelt i kromosomer. Kromosomer er meget lange DNA-kæder, der kan skelnes fra hinanden i metafasen af cellekernedeling. Genene er arrangeret på kromosomerne i en fast rækkefølge.

Med kromosommutationer er der mikroskopisk synlige ændringer i denne sekvens, som er forårsaget af relativt stor skade på kromosomerne. Man kan skelne mellem forskellige former for denne type skader. Nogle former bliver ikke opdaget, men andre forårsager alvorlige kliniske billeder. Hvilken sygdom der udvikler sig, afhænger af typen af skade, og af hvilket kromosom den er placeret.

Årsager - hvorfor opstår de?

Kromosommutationer opstår hos halvdelen af de mennesker, der er ramt af mutationer, der er opstået “de novo”. De novo betyder, at mutationen kun opstod i forældrenes kimceller, dvs. æg- eller sædceller.

Visse giftstoffer kan forårsage kromosommutationer. Disse såkaldte clastogener får kromosomerne til at bryde, hvilket forårsager de forskellige former for kromosommutationer.

Mennesker har to typer kromosomer, en moderlig og en fædre. Når kimcellen dannes, blandes den genetiske sammensætning af moder og far. Denne proces kaldes "krydsning".

Normalt er der kun blanding mellem kromosomer af samme type. I tilfælde af kromosommutationer er denne overgangsfejl defekt. Derudover er dele af et kromosom inkorporeret i et kromosom, der ikke er af samme type. Derudover kan kromosomdele inkorporeres på hovedet. I nogle tilfælde er en del af kromosomet i en kimcelle dog helt tabt.

Hvordan genkender du en kromosommutation?

Hvis der er misdannelser eller mental retardation, kan kromosomanalyser udføres for at bekræfte en genetisk årsag. For at udføre en kromosomanalyse tages celler fra personen for at undersøge kromosomerne af disse.

Lymfocytter, dvs. celler i immunforsvaret, der cirkulerer i blodet, bruges hyppigst til analysen. I princippet kan imidlertid alle celler anvendes, der har en cellekerne.

Kromosommutationer er forbundet med ændringer, hvoraf nogle kan ses under lysmikroskopet. De forskellige kromosomer har en meget specifik form.

Derudover muliggør en særlig teknik farvning af kromosomerne. Med denne farve udvikles såkaldte bånd. Ved at identificere de specifikke bånd kan det bestemmes, hvilket af de 23 par kromosomer der er involveret. Denne båndteknik kan også bruges til at detektere ændringer i de respektive kromosomer.

Hvilke kromosommutationer er der?

I tilfælde af kromosommutationer skelnes der mellem forskellige former for mutation.

En del af kromosomet gik tabt ved sletningen. Det berørte kromosom forkortes på det tilsvarende punkt. I tilfælde af sletning går gener tabt; virkningerne kan variere afhængigt af sektionen.

I modsætning til sletning involverer indsættelse indsættelse af et kromosomsegment i et andet kromosom. Hvis segmentet stammer fra en anden cellekerne, duplikeres generne i dette segment. Der kan være en overproduktion af genproduktet.

I inversion er en sektion i det korrekte kromosom, men i omvendt rækkefølge.

Der kan også være en duplikering, i hvilket tilfælde en del af kromosomet duplikeres.

Den vigtigste kromosommutation er translokationen. Her bytter chromosomedele af 2 forskellige kromosomer deres pladser. Hvis denne udveksling ikke ledsages af et tab af gener, taler man om en afbalanceret Translokation. Bærere af afbalanceret translokation viser normalt ikke abnormiteter, men de har hyppigere aborter. Derudover er afkom ofte bærere mere ubalanceret Translokationer. I disse går genetisk materiale tabt, og afkomene er begrænset.

Find ud af, hvilke ændringer i DNA udover mutationer, der er almindelige på: Epigenetik

Hvad er en gensidig translokation?

Ved gensidig translokation udveksles dele af to forskellige kromosomer mellem dem. Ved gensidig translokation er det vigtigt, at det samlede indhold af det genetiske materiale i cellen forbliver det samme.

De berørte har dog problemer med dannelsen af kimceller. Hvis der er et kromosom i den udviklende kimcelle, hvor et stykke er blevet udskiftet, er denne celle ikke levedygtig.

Det kan dog også være tilfældet, at de to kromosomer, hvor et stykke er blevet udskiftet, ender i en kimcelle. Så ender kun de normale kromosomer i den anden kimcelle, der dannes. Hvis dette er tilfældet, er kun halvdelen af kimcellerne ikke i stand til at overleve. Den anden halvdel indeholder et normalt sæt kromosomer.

Gensidig transokation kan føre til en række genetiske sygdomme. Ét før det er for eksempel kronisk myeloidekæmi, hvor et stort antal Philadelphia-kromosomer kan påvises.

Cat Scream Syndrome

Cat Cry-syndromet, eller Cri-du-Chat-syndromet, kaldes så fordi småbørn skriger meget højt op og ligner katte. Disse høje skrig er forårsaget af en misdannelse af strubehovedet. Årsagen til cat cry-syndromet er en sletning på den korte arm af kromosom 5.

De berørte er stærkt retarderede og mentalt handicappede. Intellektuel handicap er imidlertid meget varierende. De har et lille hoved, og deres vækst er forstyrret. Der er også andre fysiske misdannelser. Ændringer i de indre organer er meget sjældne. Den forventede levealder er derfor ikke signifikant begrænset.

Læs mere om emnet på: Cat Scream Syndrome

Hvad er kromosomafvigelse?

Kromosomafvigelse er en ændring i kromosomerne, der er synlige under et lysmikroskop. Derimod er der genmutationer, disse ændringer er meget mindre og kan kun genkendes gennem mere præcis genetisk diagnostik.

Kromosomafvigelser kan opdeles i to former. Der er strukturelle og numeriske afvigelser. De strukturelle afvigelser blev diskuteret i dette kapitel og kaldes også kromosommutationer. De ledsages af en ændring i kromosomerne selv.

Numerisk aberration betyder, at der er et forkert antal kromosomer. Den normale humane karyotype, dvs. antallet af kromosomer, er 46, XY hos mænd og 46, XX hos kvinder. Det skal bemærkes, at kromosomerne er duplikeret, den eneste undtagelse er kønskromosomerne hos mænd. Sexkromosomerne, som repræsenterer den eneste forskel i genomet hos mænd og kvinder, er angivet med bogstaverne.

I numeriske aberrationer kan kromosomer forekomme oftere eller være fraværende. Det mest kendte eksempel er Downs syndrom, trisomi 21, navnet antyder, at det 21. kromosom er til stede tre gange i stedet for i to eksemplarer. Karyotypen på en person ser sådan ud: 47, XY + 21 for mænd og 47, XX + 21 for kvinder.

Et eksempel på manglen på et kromosom er Turners syndrom eller monosomi X, i dette tilfælde mangler et X-kromosom, hvilket resulterer i karyotype 45, X0. De berørte mennesker er kvinder med visse fysiske abnormiteter.

Du kan finde mere om dette emne på: Kromosomafvigelse - hvad er det?

Klinefelters syndrom

Klinefelter syndrom er ikke en kromosomal mutation. Kromosommutationer ledsages af en strukturændring. Det forkerte antal kromosomer er til stede i Klinefelter syndrom. Denne ændring kaldes numerisk kromosomafvigelse.

Klinefelter syndrom kan kun påvirke mænd. Normalt har mænd ud over de 44 andre kromosomer (22 kromosomer, hver i to eksemplarer), et X-kromosom og et Y-kromosom. I Klinefelter syndrom er der et X-kromosom for mange.

Denne ændring har den største indvirkning på kønsorganerne. De ramte har små testikler, og i de fleste tilfælde er der ingen fungerende sædproduktion, og testosteronproduktion er begrænset.

Klinefelters syndrom diagnosticeres ofte kun i forbindelse med en fertilitetsrådgivning.I langt størstedelen af de berørte bliver det ikke opdaget. Brystudvikling kan forekomme i puberteten, og kropshår er normalt kun sparsomt. Imidlertid er de berørte ikke begrænset i deres intelligens.

Yderligere information om dette emne kan findes på: Klinefelters syndrom

Hvad er en punktmutation?

I tilfælde af en punktmutation taler man om en mutation af de gener, der er til stede i form af DNA. DNA'et består af fire forskellige nukleotider. I tilfælde af en punktmutation udveksles et nukleotid med et andet. Genenes DNA læses i en kompleks proces. Slutproduktet af denne proces er et protein.

Hvilket protein der produceres bestemmes i det væsentlige af nukleotidernes sekvens. Tre på hinanden følgende nukleotider bestemmer, hvilken aminosyre der er bundet til den resulterende proteinkæde. Sammensmeltningen af et stort antal aminosyrer bliver derefter et protein.

Men hvis et nukleotid erstattes af et andet, kan det ske, at en anden aminosyre er inkorporeret i proteinet. Resultatet er en såkaldt missense-mutation. Det resulterende protein kan forblive fuldt funktionelt ved at erstatte aminosyren, eller det kan også miste sin funktion.

En anden mulighed er at inkorporere et såkaldt stopkodon. En sådan type mutation er kendt som nonsensmutationen. Stopkodonen markerer slutningen af proteinet; hvis det indsættes på det forkerte sted, er proteinet ufuldstændigt.

Med disse former for punktmutationer forbliver antallet af nukleotider, der skal læses, det samme. De korrekte aminosyrer er inkorporeret før og efter punktmutationen. ”Læsningsgitteret” bevares derfor. Mere alvorlige er mutationer, hvori et nukleotid er inkorporeret eller fjernet, dvs. indsættelse eller deletion. Efter denne manglende eller indbyggede nukleotid kombineres tre andre nukleotider, hvilket betyder, at forskellige aminosyrer er indbygget, og der oprettes et helt andet protein.

Vores næste artikel kan også være af interesse for dig: Telomerer - Anatomi, funktion og sygdomme

Cystisk fibrose

Cystisk fibrose er en sygdom, der skyldes en mutation i en kloridkanal. Disse kanaler er vigtige for dannelsen af slim i kroppen, da vand kan slippe ud efter kloridet, hvilket gør slimet tyndere.

Selvom alle organsystemer er påvirket af denne sygdom, er lungerne i forgrunden. Det tyktflydende slim forhindrer lungerne i at udføre deres selvrensende funktion.

Et tyndt flydende slim er en forudsætning for fjernelse af patogener og andre stoffer fra lungerne. Manglen på rengøring fører til øget lungebetændelse. Dette er en af grundene til, at de berørte har en drastisk nedsat forventet levetid.

Kanalens mutation skyldes en genmutation. Dette betyder, at sekvensen af komponenterne i DNA'et i genet har ændret sig. Mutationen er meget mindre end kromosommutationer, men med meget alvorlige konsekvenser. Hundreder af forskellige mutationer af genet er kendt, som alle fører til dysfunktion af kanalen.

Læs mere om dette under: Cystisk fibrose