Co jsou chromozomy?
Chromozomy jsou struktury obsahující deoxyribonukleovou kyselinu (DNA), které se nacházejí v jádře buněk našeho těla. DNA tvoří geny, které poskytují informace nezbytné pro správný vývoj a fungování těla. Lidé mají ve všech buňkách 23 párů chromozomů (celkem 46 chromozomů) s jedinou výjimkou – vajíčkem a spermií, které mají každý pouze 23 chromozomů (ale po spojení vytvoří novou buňku zvanou zygota, která má 46 chromozomů, informace od obou rodičů a schopnost se postupně dělit a vytvářet tkáně, orgány a nakonec novou bytost).
Jeden chromozom z každého páru se dědí od matky a druhý od otce. Chromozomy mají různou velikost. Každý chromozom má centromeru, která rozděluje chromozom na dva nestejné segmenty. Kratší úsek se nazývá p-rameno a delší úsek se nazývá q-rameno. Obrázek chromozomu najdete v odkazu Genetics Home Reference (GHR).
Existují různé typy chromozomů?
Ano, existují dva různé typy chromozomů, pohlavní chromozomy a autozomální chromozomy.
Pohlavní chromozomy jsou chromozomy X a Y. Určují pohlaví člověka (muž nebo žena). Ženy mají dva chromozomy X (XX), přičemž jeden chromozom X pochází od otce a druhý od matky. Muži mají jeden chromozom X od matky a jeden chromozom Y od otce (XY). Matky mohou přispět pouze jedním chromozomem X (buď svému synovi, nebo dceři). Otcové mohou přispět buď chromozomem X, nebo chromozomem Y, který určuje pohlaví dítěte (XX nebo XY).
Zbývající chromozomy (páry 1 až 22) se nazývají autozomální chromozomy a obsahují všechny ostatní genetické informace.
Jaké jsou různé typy chromozomálních poruch?
Chromozomální poruchy lze rozdělit na dva hlavní typy: numerické a strukturální.
Numerické poruchy vznikají při změně počtu chromozomů (více nebo méně než 46 chromozomů). Příkladem početních poruch jsou trizomie, monozomie a triploidie. Jednou z nejznámějších početních poruch je pravděpodobně Downův syndrom (trizomie 21). Mezi další běžné typy numerických poruch patří trizomie 13, trizomie 18, Klinefelterův syndrom a Turnerův syndrom.
Strukturální chromozomální poruchy jsou způsobeny zlomy uvnitř chromozomu. U těchto typů poruch se může vyskytovat více nebo méně než dvě kopie některého genu. Tento rozdíl v počtu kopií genu může u postižených jedinců vést ke klinickým příznakům. Mezi typy strukturálních poruch patří:
- Chromozomální delece, někdy označované jako parciální monozomie, vznikají, když chybí část nebo segment chromozomálního materiálu. K delecím může dojít kdekoli na kterémkoli chromozomu. Pokud je v chromozomu pouze jeden zlom, nazývá se delece terminální delece, protože chybí pouze poslední (nebo terminální) úsek chromozomu. Pokud dojde ke dvěma zlomům v chromozomu, nazývá se výsledná abnormalita intersticiální delece, protože segment chromozomálního materiálu je ztracen uvnitř samotného chromozomu. Delece, které jsou příliš malé na to, aby je bylo možné odhalit mikroskopem, se nazývají mikrodelece. Osoba postižená delecí má pouze jednu kopii určitého úseku chromozomu namísto dvou kopií, které by normálně měla. Mezi příklady chromozomálních syndromů způsobených delecemi patří syndrom kočičího mňoukání a syndrom delece 22q11.2.
- Chromozomální duplikace, někdy označované jako parciální trizomie, vznikají v případě, že se v některém úseku chromozomu nachází kopie navíc. Osoba s duplikací má tři kopie určitého úseku chromozomu namísto normálních dvou kopií. Stejně jako delece se i duplikace mohou vyskytnout kdekoli na chromozomu. Mezi příklady syndromů vzniklých v důsledku chromozomální duplikace patří syndrom duplikace 22q11.2 a syndrom duplikace MECP2.
- K balancovaným translokacím dochází, když se chromozomální segment přesune z původního chromozomu, na kterém se nacházel, na jiný chromozom bez detekovatelného zisku nebo ztráty DNA.
- K nebalancovaným translokacím dochází, když se úsek chromozomu přesune z chromozomu, na kterém se původně nacházel, na jiný chromozom, aniž by byl zjištěn zisk nebo ztráta DNA.
- K inverzím dochází, když se chromozom zlomí na dvou místech a výsledný kus DNA je invertován a znovu vložen do chromozomu. Inverze zahrnující centromeru se nazývají pericentrické inverze; inverze nezahrnující centromeru se nazývají paracentrické inverze.
- Izochromozomy jsou abnormální chromozomy s identickými rameny – buď dvěma krátkými rameny (p), nebo dvěma dlouhými rameny (q). Obě ramena jsou na stejné straně centromery, jsou stejně velká a mají stejné geny. Pallister-Killianův syndrom je příkladem stavu, který je důsledkem přítomnosti izochromozomu.
- Dicentrické chromozomy vznikají abnormálním splynutím dvou částí chromozomů, z nichž každá obsahuje centromeru.
- Prstencové chromozomy vznikají, když jsou konce dvou ramen téhož chromozomu odstraněny (v důsledku dvou zlomů), což vede k tomu, že se zbývající zlomené konce chromozomu „přilepí“ a spojí se do tvaru prstence. Ztráta segmentů na konci ramen chromozomů má za následek nedostatek DNA z daného segmentu, což může způsobit chromozomální poruchu. Odkaz na Genetics Home Reference (GHR) obsahuje schéma kroků při tvorbě kruhového chromozomu. Příkladem onemocnění s prstencovým chromozomem je tzv. syndrom prstencového chromozomu 14.
Co způsobuje chromozomální poruchy?
Přesná příčina není známa, ale je známo, že chromozomální abnormality obvykle vznikají při dělení jedné buňky na dvě (normální proces dělení, kterým buňky procházejí). Někdy se chromozomální abnormality objeví během vývoje vajíčka nebo spermie (zárodečná linie) a někdy až po početí (somatická linie). Při dělení buněk se očekává, že buňky budou mít správný počet chromozomů. Chyby při dělení buněk, tzv. nondisjunkční chyby, však mohou vést k tomu, že buňky mají příliš málo nebo příliš mnoho kopií celého chromozomu nebo jeho části. Některé faktory, jako je vysoký věk matky (ženy starší 35 let), mohou zvyšovat riziko chromozomálních abnormalit.
Co je to mozaika?
Mozaika je případ, kdy má člověk chromozomální abnormality v některých, ale ne ve všech buňkách. Je obtížné předpovědět následky mozaicismu, protože příznaky závisí na tom, ve kterých buňkách v těle se chromozomální abnormalita vyskytuje. Schéma mozaiky najdete na odkazu Genetics Home Reference (GHR).
Jak se diagnostikují chromozomální poruchy?
Podezření na chromozomální poruchy lze vyslovit u osob s opožděným vývojem, mentálním postižením a/nebo tělesnými abnormalitami.
Existuje několik typů genetických testů, které mohou identifikovat chromozomální poruchy:
- Karyotypizace
- Mikroarray (CGH mikroarray na bázi oligonukleotidů)
- Fluorescenční in situ hybridizace (FISH)
Jaké příznaky a symptomy jsou spojeny se vzácnými chromozomálními chorobami?
Obecně jsou následky vzácných chromozomálních onemocnění poměrně rozmanité. Při ztrátě nebo přírůstku chromozomálního materiálu mohou příznaky zahrnovat kombinaci tělesných problémů, zdravotních problémů, obtíží s učením a poruch chování. Příznaky závisí na postiženém chromozomu a segmentu. Ztráta jednoho segmentu chromozomu je obvykle závažnější než ztráta dalšího segmentu, tj. další kopie stejného segmentu. Je to proto, že při ztrátě úseku chromozomu může chybět kopie důležitého genu, který tělo potřebuje k normálnímu fungování.
Existují určité obecné charakteristiky vzácných chromozomálních poruch, které jsou v různé míře přítomny u většiny postižených jedinců. Například u většiny lidí s jakoukoli ztrátou nebo přírůstkem materiálu z chromozomů 1 až 22 se vyskytuje určitý stupeň obtíží s učením a/nebo opožděný vývoj. Na těchto chromozomech se totiž nachází mnoho genů, které jsou zodpovědné za normální vývoj a funkci mozku.
Zdravotníci mohou chromozomy vyšetřit a zjistit, kde je v chromozomu zlom. Oblast, které se zlom týká, lze následně analyzovat a zjistit, které geny jsou postiženy. Někdy může znalost příslušných genů pomoci předpovědět příznaky, které se u postiženého jedince mohou projevit.
Mohou být chromozomální poruchy dědičné?
Ačkoli je možné zdědit některé typy chromozomálních poruch, mnoho chromozomálních poruch se z generace na generaci nepřenáší. Chromozomální poruchy, které nejsou dědičné, se nazývají de novo, což znamená „nové“. Je důležité poradit se s genetikem o tom, jak (a zda) se konkrétní chromozomová porucha může vyskytovat v rodině.
Jak mohu kontaktovat další osoby se stejnou chromozomovou poruchou?
Chromosome Disorder Outreach (CDO) poskytuje informace o různých chromozomových abnormalitách a identifikuje rodiny s podobnými problémy.
Chromosome Deletion Outreach
PO Box 724
Boca Raton, FL 33429
Telefon: 561-395-4252
E-mail: [email protected]
Webový odkaz: http://www.chromodisorder.org
Unique’s Web site, located in England, lists registered families with similar chromosomal syndromes. Služby jsou k dispozici pouze v angličtině.
Unique – Rare Chromosomal Disorder Support Group
PO Box 2189
Surrey Intl CR3 5GN
United Kingdom
Telefon: 440 1883 330766
Email: [email protected]
Webový odkaz: http://www.rarechromo.org
Kde najdu výzkumné studie pro osoby s chromozomálními poruchami?
Národní ústav všeobecných lékařských věd (NIGMS) byl založen v roce 1972 s cílem poskytnout centralizovaný, snadno dostupný zdroj genetického materiálu od osob s dědičnými metabolickými vadami, chromozomálními abnormalitami a dalšími genetickými poruchami. Tato biobanka vytváří buněčné linie, DNA a další materiály ze vzorků krve nebo tkání a zpřístupňuje tyto zdroje vědcům po celém světě, aby usnadnila výzkum v oblasti diagnostiky, léčby a prevence vzácných onemocnění. Mají zájem o získání vzorků od jedinců s chromozomálními poruchami, mimo jiné včetně vzácných trizomií, kruhových chromozomů, mikrodelečních/duplikačních syndromů, translokací nebo balancovaných a nebalancovaných inverzí. (
Projekt Developmental Genome Anatomy Project (DGAP) je výzkumný projekt, jehož cílem je identifikovat zjevně vyvážené chromozomální přestavby u pacientů s mnohočetnými vrozenými anomáliemi a následně tyto chromozomální přestavby využít k mapování a identifikaci genů, které jsou v kritických fázích vývoje člověka změněny nebo dysregulovány. (
Chromosome Disorder Outreach poskytuje nejnovější výzkumné články o chromozomálních poruchách. (
Kdy je vhodné poradit se s genetikem?
Jedinci nebo rodiny, kteří se obávají dědičného onemocnění, mohou využít genetické konzultace. Webové stránky Genetics Home Reference (GHR) nabízejí seznam důvodů, proč může být jednotlivec nebo rodina odeslána ke genetikovi. (
Pro více informací o konkrétní chromozomální abnormalitě doporučujeme obrátit se na genetika. Genetické poradny jsou zdrojem informací pro jednotlivce a rodiny o genetických onemocněních, léčbě, dědičnosti a genetických rizicích pro ostatní členy rodiny postižených.
Následující online zdroje vám mohou pomoci najít genetického odborníka ve vašem okolí:
- Národní společnost genetických poradců (NSGC) spravuje databázi národních a mezinárodních genetických poradenských služeb.
- Americká akademie klinické genetiky má databázi, která může být užitečná pro osoby, které potřebují najít centrum klinické genetiky ve Spojených státech.
- National Human Genome Research Institute (NHGRI)
- Genetics Home Reference (GHR)
- MedlinePlus (English)
Kde najdu více informací o chromozomech a chromozomálních poruchách?
Další informace o chromozomech a chromozomálních poruchách najdete v těchto zdrojích Národního ústavu zdraví (NIH):
Dalšími dobrými zdroji informací jsou organizace na podporu osob postižených chromozomálními poruchami. Společnost Unique nabízí obecný přehled informací o chromozomech a seznam brožur o různých chromozomálních poruchách. Obecné informace o chromozomech poskytuje také organizace Chromosome Disorder Outreach (CDO).