Aneuploidy ist eine anomale Zahl von Chromosomen, und ist ein Typ der Chromosom-Abnormität. Ein zusätzliches oder fehlendes Chromosom ist ein häufiger Grund von genetischen Unordnungen (Geburtsdefekte). Einige Krebs-Zellen haben auch anomale Zahlen von Chromosomen. Aneuploidy kommt während der Zellabteilung vor, wenn sich die Chromosomen richtig zwischen den zwei Zellen nicht trennen. Chromosom-Abnormitäten kommen in 1 von 160 lebenden Geburten vor. Die meisten Fälle von aneuploidy laufen auf Beendigung des sich entwickelnden Fötus hinaus, aber es kann Fälle der lebenden Geburt geben; die allgemeinsten Extrachromosomen unter lebenden Geburten sind 21, 18 und 13.

Verschiedene Arten haben verschiedene Zahlen von normalen Chromosomen, und so bezieht sich der Begriff "aneuploidy" auf die Chromosom-Zahl, die für diese Art verschieden ist.

Chromosomen

Jede Zelle im menschlichen Körper, abgesondert von enucleated roten Blutzellen und den haploid Geschlechtszellen, hat 23 Paare von Chromosomen (für insgesamt 46). Eine Kopie jedes Paares wird von der Mutter geerbt, und die andere Kopie wird vom Vater geerbt. Die ersten 22 Paare von Chromosomen (verwiesen auf als autosomes) werden von 1 bis 22 gezählt, und werden vom größten bis kleinsten in einem karyotype eingeordnet (sieh Zahl). Das 23. Paar von Chromosomen ist die Sexualchromosomen. Normale Frauen haben zwei X Chromosomen, während normale Männer ein X Chromosom und ein Y Chromosom haben.

Während meiosis, wenn sich Keimzellen teilen, um Sperma und Ei (Geschlechtszellen) zu schaffen, sollte jede Hälfte dieselbe Zahl von Chromosomen haben. Aber manchmal wird das ganze Paar von Chromosomen in einer Geschlechtszelle enden, und die andere Geschlechtszelle wird dieses Chromosom überhaupt nicht bekommen.

Die meisten Embryos können mit einem Vermissten oder zusätzlich autoeinige (numeriertes Chromosom) nicht überleben und werden spontan abgebrochen. Der häufigste aneuploidy in Menschen ist Down-Syndrom 16, obwohl mit der vollen Version dieser Chromosom-Abnormität betroffene Föten nicht überleben, um zu nennen (es ist möglich, um Personen zu überleben, um die Mosaikform zu haben, wo Down-Syndrom 16 in einigen Zellen, aber nicht allen besteht). Der allgemeinste aneuploidy, mit dem Säuglings überleben können, ist Down-Syndrom 21, der in Unten Syndrom gefunden wird, jede 800. Geburt betreffend. Down-Syndrom 18 (Syndrom von Edwards) betrifft jede 6000. Geburt, und Down-Syndrom 13 (Syndrom von Patau) betrifft jede 10000. Geburt. 10 % von Säuglings mit dem Down-Syndrom 18 oder 13 erreichen 1 Jahr alt.

Änderungen in der Chromosom-Zahl können in allen Zellen in einer Person nicht notwendigerweise da sein. Wenn aneuploidy in einem Bruchteil von Zellen in einer Person entdeckt wird, wird es chromosomalen mosaicism genannt. Im Allgemeinen neigen Personen, die für einen chromosomalen aneuploidy Mosaik-sind, dazu, eine weniger strenge Form des Syndroms im Vergleich zu denjenigen mit dem vollen Down-Syndrom zu haben. Für vieles vom autosomal Down-Syndrom überleben nur Mosaikfälle, um zu nennen. Jedoch mitotic kann aneuploidy üblicher sein als vorher anerkannt in somatischen Geweben, und aneuploidy ist eine Eigenschaft von vielen Typen von tumorigenesis (sieh unten).

Fachsprache

Im strengen Sinn wird eine Chromosom-Ergänzung, die mehrere Chromosomen außer 46 (in Menschen) hat, als heteroploid betrachtet, während ein genaues Vielfache der haploid Chromosom-Ergänzung als euploid betrachtet wird.

Mechanismen

Nichttrennung kommt gewöhnlich als das Ergebnis eines geschwächten mitotic Kontrollpunkts vor, weil diese Kontrollpunkte dazu neigen, Zellabteilung anzuhalten oder zu verzögern, bis alle Bestandteile der Zelle bereit sind, in die folgende Phase einzugehen. Wenn ein Kontrollpunkt geschwächt wird, kann die Zelle scheitern 'zu bemerken', dass ein Chromosom-Paar auf dem mitotic Teller zum Beispiel nicht aufgestellt wird. In solch einem Fall würden sich die meisten Chromosomen normalerweise trennen (mit einem chromatid das Enden in jeder Zelle), während andere scheitern konnten, sich überhaupt zu trennen. Das würde eine Tochter-Zelle erzeugen, die an einer Kopie und einer Tochter-Zelle mit einer Extrakopie Mangel hat.

Völlig untätige mitotic Kontrollpunkte können Nichttrennung an vielfachen Chromosomen, vielleicht alle verursachen. Solch ein Drehbuch konnte auf jede Tochter-Zelle hinauslaufen, die einen zusammenhanglosen Satz des genetischen Materials besitzt.

Verhaftung von Merotelic kommt vor, wenn ein kinetochore beiden mitotic Spindel-Pole beigefügt wird. Eine Tochter-Zelle würde eine normale Ergänzung von Chromosomen haben; das zweite würde an demjenigen Mangel haben. Eine dritte Tochter-Zelle kann mit dem 'fehlenden' Chromosom enden.

Mehrpolare Spindeln: Mehr als zwei Spindel-Pole formen sich. Solch eine mitotic Abteilung würde auf eine Tochter-Zelle für jeden Spindel-Pol hinauslaufen; jede Zelle kann eine unvorhersehbare Ergänzung von Chromosomen besitzen.

Monopolare Spindel: Nur ein einzelne Spindel-Pol formt sich. Das erzeugt eine einzelne Tochter-Zelle mit seiner verdoppelten Kopie-Zahl.

Ein tetraploid Zwischenglied kann als das Endergebnis des monopolaren Spindel-Mechanismus erzeugt werden. In solch einem Fall hat die Zelle doppelt die Kopie-Zahl einer normalen Zelle, und erzeugt doppelt die Zahl von Spindel-Polen ebenso. Das läuft auf vier Tochter-Zellen mit einer unvorhersehbaren Ergänzung von Chromosomen, aber in der normalen Kopie-Zahl hinaus.

Somatischer mosaicism im Nervensystem

Mosaicism für den aneuploid Chromosom-Inhalt kann ein Teil des grundgesetzlichen Make-Ups des Säugetiergehirns sein. Im normalen menschlichen Gehirn hatten Gehirnproben von sechs Personen im Intervall von 2-86 Jahren alt mosaicism für das Chromosom 21 aneuploidy (Durchschnitt von 4 % von Neuronen analysiert). Dieser auf niedriger Stufe aneuploidy scheint, aus chromosomalen Abtrennungsdefekten während der Zellabteilung in neuronal Vorgänger-Zellen zu entstehen, und Neurone, die solchen aneuploid Chromosom-Inhalt wie verlautet enthalten, integrieren in normale Stromkreise.

Somatischer mosaicism in Krebs

Somatischer mosaicism kommt auch in vielen Krebs-Zellen, einschließlich des Down-Syndroms 12 in chronischer lymphocytic Leukämie (CLL) und Down-Syndrom 8 in akuter myeloid Leukämie (AML) vor. Jedoch kommen diese Formen des Mosaiks aneuploidy durch Mechanismen vor, die von denjenigen normalerweise verschieden sind, die mit genetischen Syndromen vereinigt sind, die ganzen oder Mosaikaneuploidy einschließen.

Der Verlust von p53 schafft genomic Instabilität, die meistenteils auf den aneuploidy Phänotyp hinausläuft.

Außerdem werden genetische Syndrome, in denen eine Person für die Brechung von Chromosomen geneigt gemacht wird (Chromosom-Instabilitätssyndrome) oft mit der vergrößerten Gefahr für verschiedene Typen des Krebses vereinigt, so die Rolle von somatischem aneuploidy in carcinogenesis hervorhebend. Studien zeigen an, dass aneuploidy direkt zu carcinogenesis durch die Unterbrechung der asymmetrischen Abteilung von erwachsenen Stammzellen beiträgt.

Teilweiser aneuploidy

Die Begriffe "teilweiser monosomy" und "teilweises Down-Syndrom" werden gebraucht, um eine Unausgewogenheit des genetischen Materials zu beschreiben, das durch den Verlust oder Gewinn des Teils eines Chromosoms verursacht ist. Insbesondere diese Begriffe würden in der Situation einer unausgeglichenen Versetzung gebraucht, wohin eine Person ein abgeleitetes Chromosom trägt, das durch die Brechung und Fusion von zwei verschiedenen Chromosomen gebildet ist. In dieser Situation würde die Person drei Kopien des Teils eines Chromosoms haben (zwei normale Kopien und der Teil, der auf dem abgeleiteten Chromosom besteht), und nur eine Kopie des Teils des anderen am abgeleiteten Chromosom beteiligten Chromosoms.

Aneuploidogens

Agenten, die dazu fähig sind, aneuploidy zu verursachen, werden aneuploidogens genannt. Viele mutagenic Karzinogene sind aneuploidogens. Röntgenstrahlen können zum Beispiel aneuploidy durch das Brechen des Chromosoms verursachen; es kann auch den Spindel-Apparat ins Visier nehmen. Non-mutagenic Chemikalien wie colchicine können aneuploidy durch das Beeinflussen microtubule polymerization erzeugen.

Diagnose

Germline aneuploidy wird normalerweise durch karyotyping, einen Prozess entdeckt, in dem eine Probe von Zellen befestigt und befleckt wird, um das typische leichte und dunkle chromosomale sich zusammentuende Muster zu schaffen, und ein Bild der Chromosomen wird analysiert. Andere Techniken schließen Fluorescence In Situ Hybridization (FISH), Quantitative Polymerase Chain Reaction (PCR) von Kurzen Tandem-Wiederholungen, Quantitative Fluoreszenz PCR (QF-PCR), Quantitativer Schritthaltender PCR (RT-PCR) Dosierungsanalyse, Quantitative Massenspektrometrie von Einzelnem Nucleotide Polymorphisms und Comparative Genomic Hybridization (CGH) ein.

Diese Tests können auch pränatal durchgeführt werden, um aneuploidy in einer Schwangerschaft, entweder durch amniocentesis oder durch chorionic villus Stichprobenerhebung zu entdecken. Schwangere Frauen von 35 Jahren oder älter werden pränatale Diagnose angeboten, weil die Chance von chromosomalen Aneuploidy-Zunahmen als das Alter der Mutter zunimmt. Für mehr Information, sieh pränatale Diagnose.

Neue Fortschritte haben weniger angreifende Probemethoden berücksichtigt, die auf der Anwesenheit des fötalen genetischen Materials im mütterlichen Blut gestützt sind.

Typen

Siehe auch

• Ploidy
• Polyploidy
• Chromosom-Abnormitäten
• Das Syndrom von Edward
• Unten Syndrom

Links

• Aneuploidy, der prüft
• Aneuploidy häufig gestellte Fragen
• Genetik von Aneuploids