What are chromosomes?
Kromosomit ovat deoksiribonukleiinihappoa (DNA) sisältäviä rakenteita, jotka sijaitsevat kehomme solujen ytimissä. DNA muodostaa geenit, jotka tuottavat tietoa, jota elimistö tarvitsee kehittyäkseen ja toimiakseen oikein. Ihmisen kaikissa soluissa on 23 kromosomiparia (yhteensä 46 kromosomia) lukuun ottamatta munasolua ja siittiöitä, joissa kummassakin on vain 23 kromosomia (mutta jotka yhdistyessään muodostavat uuden solun, zygootin, jossa on 46 kromosomia, molempien vanhempien tiedot ja kyky jakautua asteittain muodostaen kudoksia, elimiä ja lopulta uuden olentona).
Kummastakin kromosomiparista yksi kromosomi periytyy äidiltä ja toinen isältä. Kromosomien koko vaihtelee. Jokaisella kromosomilla on sentromeeri, joka jakaa kromosomin kahteen eriarvoiseen segmenttiin. Lyhyempää osuutta kutsutaan p-varreksi ja pidempää osuutta q-varreksi. Katso kromosomin kuva Genetics Home Reference (GHR) -linkistä.
Onko kromosomeja erityyppisiä?
Kyllä, kromosomeja on kahta eri tyyppiä, sukupuolikromosomeja ja autosomaalisia kromosomeja.
Sukupuolikromosomit ovat X- ja Y-kromosomit. Ne määrittävät henkilön sukupuolen (mies tai nainen). Naisilla on kaksi X-kromosomia (XX), joista toinen X-kromosomi on peräisin isältä ja toinen X-kromosomi äidiltä. Miehillä on yksi X-kromosomi äidiltään ja yksi Y-kromosomi isältään (XY). Äidit voivat antaa vain yhden X-kromosomin (joko pojalleen tai tyttärelleen). Isät voivat antaa joko X-kromosomin tai Y-kromosomin, mikä määrittää lapsen sukupuolen (XX tai XY).
Loppuja kromosomeja (kromosomipareja 1-22) kutsutaan autosomaalisiksi kromosomeiksi, ja ne sisältävät kaiken muun geneettisen informaatiosi.
Mitä erilaisia kromosomihäiriöitä on olemassa?
Kromosomaaliset häiriöt voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: numeerisiin ja rakenteellisiin.
Numeeriset häiriöt ilmenevät, kun kromosomien lukumäärä muuttuu (enemmän tai vähemmän kuin 46 kromosomia). Esimerkkejä numeerisista häiriöistä ovat trisomia, monosomia ja triploidia. Yksi tunnetuimmista numeerisista häiriöistä on luultavasti Downin syndrooma (trisomia 21). Muita yleisiä numeerisia häiriöitä ovat trisomia 13, trisomia 18, Klinefelterin oireyhtymä ja Turnerin oireyhtymä.
Rakenteelliset kromosomihäiriöt johtuvat kromosomissa olevista katkoksista. Tämäntyyppisissä häiriöissä mitä tahansa geeniä voi olla enemmän tai vähemmän kuin kaksi kopiota. Tämä ero geenin kopioluvussa voi aiheuttaa kliinisiä oireita sairastuneilla henkilöillä. Rakenteellisten häiriöiden tyyppejä ovat muun muassa seuraavat:
- Kromosomaaliset deleetiot, joita joskus kutsutaan osittaisiksi monosomioiksi, esiintyvät, kun kromosomimateriaalin pala tai segmentti puuttuu. Deletioita voi esiintyä missä tahansa kromosomissa. Kun kromosomissa on vain yksi katkos, poistumaa kutsutaan terminaaliseksi poistumaksi, koska vain kromosomin viimeinen (tai terminaalinen) segmentti puuttuu. Kun kromosomissa on kaksi katkosta, syntyvää poikkeavuutta kutsutaan interstitiaaliseksi deleetioksi, koska kromosomimateriaalin osa katoaa itse kromosomin sisältä. Deletioita, jotka ovat liian pieniä, jotta ne voidaan havaita mikroskoopilla, kutsutaan mikrodeleetioiksi. Henkilöllä, jolla on deleetio, on vain yksi kopio tietystä kromosomisegmentistä sen sijaan, että hänellä olisi normaalisti kaksi kopiota. Esimerkkejä deleetioiden aiheuttamista kromosomaalisista oireyhtymistä ovat kissan miau -oireyhtymä ja 22q11.2-deleetio-oireyhtymä.
- Kromosomiduplikaatioita, joita joskus kutsutaan myös osittaisiksi trisomioiksi, esiintyy silloin, kun kromosomin jostakin segmentistä on ylimääräinen kappale. Henkilöllä, jolla on duplikaatio, on kolme kopiota tietystä kromosomisegmentistä normaalin kahden kopion sijasta. Kuten deletioita, myös duplikaatioita voi esiintyä missä tahansa kromosomissa. Esimerkkejä kromosomiduplikaatiosta johtuvista oireyhtymistä ovat 22q11.2-duplikaatio-oireyhtymä ja MECP2-duplikaatio-oireyhtymä.
- Tasapainotetut translokaatiot tapahtuvat, kun kromosomilohko siirtyy alkuperäisestä kromosomista, jossa se oli, toiseen kromosomiin ilman havaittavaa DNA:n lisäystä tai menetystä.
- Epäsymmetriset translokaatiot tapahtuvat, kun kromosomin segmentti siirtyy kromosomista, jossa se alun perin sijaitsi, toiseen kromosomiin ilman havaittavaa DNA:n lisääntymistä tai häviämistä.
- Inversiot tapahtuvat, kun kromosomi katkeaa kahdesta kohdasta, ja tuloksena syntynyt DNA:n pala käännetään ympäri ja asetetaan takaisin kromosomiin. Inversioita, joissa sentromeeri on mukana, kutsutaan perisentrisiksi inversioiksi; inversioita, joissa sentromeeri ei ole mukana, kutsutaan parasentrisiksi inversioiksi.
- Isokromosomit ovat epänormaaleja kromosomeja, joissa on identtiset varret – joko kaksi lyhyttä vartta (p) tai kaksi pitkää vartta (q). Molemmat varret ovat samalla puolella sentromeeria, ne ovat samankokoisia ja niissä on identtiset geenit. Pallister-Killianin oireyhtymä on esimerkki tilasta, joka johtuu isokromosomin esiintymisestä.
- Diksentriset kromosomit syntyvät kahden kromosomin kappaleen epänormaalista fuusioitumisesta, joista kumpikin sisältää sentromeerin.
- Rengaskromosomit muodostuvat, kun saman kromosomin kahden varren päät irtoavat (kahden katkoksen seurauksena), jolloin jäljelle jäävät katkenneet kromosomin päät muuttuvat ”tahmeiksi” ja liittyvät yhteen renkaan muotoon. Kromosomivarsien päässä olevien segmenttien katoaminen johtaa kyseisen segmentin DNA:n puuttumiseen, mikä voi aiheuttaa kromosomihäiriön. Genetics Home Reference (GHR) -linkissä on kaavio rengaskromosomin muodostumiseen liittyvistä vaiheista. Esimerkki rengaskromosomitilasta on rengaskromosomi 14 -oireyhtymä.
Mikä aiheuttaa kromosomihäiriöitä?
Tarkkaa syytä ei tunneta, mutta tiedetään, että kromosomipoikkeavuudet syntyvät yleensä prosessin aikana, jossa yksi solu jakautuu kahdeksi (normaali solunjakautumisprosessi, jonka solut käyvät läpi). Joskus kromosomipoikkeavuudet ilmenevät munasolun tai siittiösolun kehityksen aikana (sukusolu), ja joskus ne ilmenevät hedelmöityksen jälkeen (somaattinen linja). Solunjakautumisprosessin aikana soluilla odotetaan olevan oikea määrä kromosomeja. Solunjakautumisvirheet, joita kutsutaan nondisjunktiovirheiksi, voivat kuitenkin johtaa siihen, että soluissa on liian vähän tai liian monta kopiota koko kromosomista tai kromosomin osasta. Jotkin tekijät, kuten äidin korkea ikä (yli 35-vuotiaat naiset), voivat lisätä kromosomipoikkeavuuksien riskiä.
Mitä on mosaiikismi?
Mosaikismi tarkoittaa, että henkilöllä on kromosomipoikkeavuus joissakin mutta ei kaikissa soluissa. Mosaiikin vaikutuksia on vaikea ennustaa, koska oireet riippuvat siitä, missä elimistön soluissa kromosomipoikkeavuus on. Genetics Home Reference (GHR) -linkistä näet kaavion mosaiikismista.
Miten kromosomihäiriöt diagnosoidaan?
Kromosomihäiriöitä voidaan epäillä henkilöillä, joilla on kehitysviivästymiä, älyllinen kehitysvamma ja/tai fyysisiä poikkeavuuksia.
On olemassa useita erilaisia geneettisiä testejä, joilla voidaan tunnistaa kromosomihäiriöt:
- Karyotyypin määritys
- Mikrosirututkimus (CGH-oligonukleotidipohjainen mikrosiru)
- Fluoresenssi-in-situ-hybridisaatio (FISH)
Mitkä merkit ja oireet liitetään harvinaisiin kromosomitauteihin?
Yleisesti ottaen harvinaisten kromosomaalisten sairauksien vaikutukset ovat varsin vaihtelevia. Kun kromosomimateriaalia menetetään tai lisätään, oireisiin voi kuulua fyysisiä ongelmia, terveysongelmia, oppimisvaikeuksia ja käytöshäiriöitä. Oireet riippuvat kyseessä olevasta kromosomista ja kromosomisegmentistä. Kromosomin segmentin häviäminen on yleensä vakavampaa kuin ylimääräinen segmentti eli ylimääräinen kopio samasta segmentistä. Tämä johtuu siitä, että kun kromosomin osa katoaa, voi puuttua kopio tärkeästä geenistä, jota elimistö tarvitsee toimiakseen normaalisti.
Harvinaisilla kromosomihäiriöillä on tiettyjä yleisiä piirteitä, joita esiintyy vaihtelevassa määrin useimmilla sairastuneilla henkilöillä. Esimerkiksi oppimisvaikeuksia ja/tai kehitysviivästymiä esiintyy jonkinasteisesti useimmilla ihmisillä, joilla on kromosomien 1-22 materiaalin menetys tai lisäys. Tämä johtuu siitä, että näissä kromosomeissa sijaitsee monia geenejä, jotka ovat vastuussa aivojen normaalista kehityksestä ja toiminnasta.
Terveysalan ammattilaiset voivat tutkia kromosomeja nähdäkseen, missä kromosomissa on katkos. Katkoksessa mukana oleva alue voidaan sitten analysoida, jotta saadaan selville, mitkä geenit ovat vaurioituneet. Joskus tieto siitä, mitkä geenit ovat osallisina, voi auttaa ennustamaan oireita, joita sairastuneella voi esiintyä.
Kromosomihäiriöt voivat periytyä?
Vaikka tietyntyyppiset kromosomihäiriöt voivat periytyä, monet kromosomihäiriöt eivät periydy sukupolvelta toiselle. Kromosomihäiriöitä, jotka eivät ole periytyviä, kutsutaan nimellä de novo, joka tarkoittaa ”uutta”. On tärkeää kuulla geneettisen alan ammattilaista siitä, miten (ja jos) tietty kromosomihäiriö saattaa esiintyä suvussa.
Miten voin ottaa yhteyttä muihin, joilla on sama kromosomihäiriö?
Chromosome Disorder Outreach (CDO) tarjoaa tietoa erilaisista kromosomipoikkeavuuksien tiloista ja tunnistaa perheitä, joilla on samanlaisia ongelmia.
Chromosome Deletion Outreach
PO Box 724
Boca Raton, FL 33429
Phone: 561-395-4252
E-mail: [email protected]
Web-linkki: http://www.chromodisorder.org
Englannissa sijaitsevalla Unicen www-sivustolla luetellaan rekisteröityjä perheitä, joilla on samankaltaisia kromosomaalisia oireyhtymiä. Palvelut ovat saatavilla vain englanniksi.
Unique – Rare Chromosomal Disorder Support Group
PO Box 2189
Surrey Intl CR3 5GN
Yhdistynyt Kuningaskunta
Phone: 440 1883 330766
Sähköposti: [email protected]
Web-linkki: http://www.rarechromo.org
Miten löydän kromosomihäiriöisiä henkilöitä koskevia tutkimuksia?
National Institute of General Medical Sciences (NIGMS) perustettiin vuonna 1972 tarjoamaan keskitetty, helposti saatavilla oleva resurssi geneettiselle materiaalille, joka on peräisin henkilöiltä, joilla on perinnöllisiä aineenvaihduntahäiriöitä, kromosomipoikkeavuuksia ja muita geneettisiä häiriöitä. Tämä biopankki luo solulinjoja, DNA:ta ja muuta materiaalia veri- tai kudosnäytteistä ja antaa nämä resurssit tutkijoiden käyttöön maailmanlaajuisesti harvinaisten sairauksien diagnosointia, hoitoa ja ennaltaehkäisyä koskevan tutkimuksen helpottamiseksi. He ovat kiinnostuneita saamaan näytteitä henkilöiltä, joilla on kromosomihäiriöitä, kuten harvinaisia trisomioita, rengaskromosomeja, mikrodeleetio/duplikaatio-oireyhtymiä, translokaatioita tai tasapainoisia ja epätasapainoisia inversioita. (
Developmental Genome Anatomy Project (DGAP) on tutkimushanke, jonka tarkoituksena on tunnistaa näennäisesti tasapainossa olevat kromosomien uudelleenjärjestelyt potilailla, joilla on useita synnynnäisiä poikkeavuuksia, ja käyttää näitä kromosomien uudelleenjärjestelyjä kartoittamaan ja tunnistamaan geenejä, jotka ovat muuttuneet tai häiriintyneet kriittisissä vaiheissa ihmisen kehitystä. (
Chromosome Disorder Outreach tarjoaa viimeaikaisia tutkimusartikkeleita kromosomihäiriöistä. (
Milloin olisi aiheellista konsultoida geneettisen alan ammattilaista?
Henkilöt tai perheet, jotka ovat huolissaan perinnöllisestä sairaudesta, voivat hyötyä geneettisestä konsultoinnista. Genetics Home Reference (GHR) -sivustolla on luettelo syistä, joiden vuoksi yksilö tai perhe voidaan ohjata genetiikan ammattilaiselle. (
Jos haluat lisätietoja tietystä kromosomipoikkeavuudesta, suosittelemme, että puhut genetiikan ammattilaisen kanssa. Genetiikkaklinikat tarjoavat yksilöille ja perheille tietoa geneettisistä sairauksista, hoidosta, periytymisestä ja geneettisistä riskeistä sairastuneiden muille perheenjäsenille.
Seuraavat verkkolähteet voivat auttaa sinua löytämään geneettisen alan ammattilaisen paikkakunnaltasi:
- National Society of Genetic Counselors (NSGC) ylläpitää tietokantaa kansallisista ja kansainvälisistä geneettisistä neuvontapalveluista.
- American College of Clinical Geneticsillä on tietokanta, joka voi olla hyödyllinen henkilöille, jotka haluavat löytää kliinisen genetiikan keskuksen Yhdysvalloissa.
- National Human Genome Research Institute (NHGRI)
- Genetics Home Reference (GHR)
- MedlinePlus (englanninkielinen)
Mistä löydän lisätietoa kromosomeista ja kromosomihäiriöistä?
Lisätietoja kromosomeista ja kromosomihäiriöistä saat National Institutes of Healthin (NIH) resursseista:
Kromosomihäiriöihin sairastuneille suunnatut etujärjestöt ovat myös hyviä tietolähteitä. Unique-sivustolla on kromosomeja koskeva yleinen tietopaketti ja luettelo eri kromosomihäiriöitä käsittelevistä esitteistä. Chromosome Disorder Outreach (CDO) -järjestö tarjoaa myös yleistä tietoa kromosomeista.