Blok 1: Groei en Ontwikkeling
Casus 7: Erfelijke afwijkingen of niet?
1. Hoe is een chromosoom opgebouwd?
Chromosomen bestaan uit twee lange strengen van nucleotiden,
die in de vorm van een dubbele helix met elkaar vervlochten zijn. De
twee strengen zijn met elkaar verbonden door zogenaamde
baseparen, die steeds twee tegenover elkaar liggende nucleotiden
verbinden. De strengen DNA liggen om groepjes van acht histonen
gebonden. Bij proliferatie worden chromosomen gekopieerd en
condenseren ze, waardoor de een zichtbare X-structuur vormen
(centromeer + telomeren), met twee korte armen (p) en twee lange
armen (q), gezien vanuit het centromeer. Een lichaamscel heeft 23
paar chromosomen, 46 in totaal (waarvan de helft van de moeder
en de helft van de vader).
2.
Hoe
ontstaan mutaties?
DNA-mutaties ontstaan op twee manieren: door middel van overerving of verworven (somatische)
mutaties. Erfelijke DNA-mutaties zijn mutaties die een persoon van zijn vader of moeder heeft
geërfd. Bij de ouders heeft de mutatie dus plaatsgevonden in de gameet. Dit betekent dat bij het
nageslacht de mutatie in iedere lichaamscel aanwezig is, waardoor deze vaak tot uiting komt in het
fenotype. Somatische mutaties kunnen bij de gameten van de ouders voor een mutatie hebben
gezorgd, maar kunnen ook bij het nageslacht zelf voor een mutatie zorgen. Wanneer er cellen in het
vroege stadium van een embryo worden gemuteerd, komen deze vaak in een groot deel van de
lichaamscellen voor, dit heet mozaïekisme. Denk bij somatische mutaties aan mutagene invloeden,
zoals chemische stoffen ( bv. benzeen, fijnstof), of elektromagnetische straling, zoals röntgen of UV-
straling. Fouten die worden gemaakt bij DNA-replicatie vallen ook onder verworven mutaties. Deze
komen heel vaak voor, maar worden ook vaak gerepareerd. Verworven mutaties vinden vaak maar in
een paar lichaamscellen plaats, waardoor ze vaak geen invloed hebben op het fenotype.
, Blok 1: Groei en Ontwikkeling
3. Welke soorten chromosoom-mutaties zijn er?
Er zijn twee soorten chromosoom mutaties (segment mutaties): aan het aantal chromosomen in een
cel en de structuur van de chromosomen.
Numerieke mutaties (aneuploïdie): Een normale, menselijke lichaamscel heeft 46
chromosomen verdeeld over 23 paren. Een verandering in het aantal chromosomen van een cel
kan nadelige gevolgen hebben voor de groei, ontwikkeling of het functioneren. Veranderingen in
het aantal chromosomen treden op tijdens de mitose of meiose, en dan met name in de
metafase en de anafase. Wanneer er in de meiose een fout wordt gemaakt komt deze tot uiting
in het fenotype van het nageslacht.
- Aneuploïdie: Alle cellen in het lichaam hebben teveel of te weinig chromosomen. De
oorzaak hiervan is non-disjunctie. Wanneer slechts een deel van de cellen in het lichaam dit
heeft heet het chromosomale mozaïek.
Een voorbeeld van een aneuploïdie is het syndroom van down, waarbij er trisomie van het
21 chromosoom voor komt. Trisomerie is vaak letaal, omdat er dan méér dan één allel tot
uiting komt. Er kan ook een chromosoom te weinig in de cel aanwezig zijn, monosomie. Een
voorbeeld hiervan is het Turner syndroom, waarbij een vrouw slechts één X-chromosoom
heeft. Ook bestaat het syndroom van Klinefelter: een man met XXY. Monosomie is vaak wel
levensvatbaar, omdat er van een gen toch vaak maar één allel tot uiting komt.
- Euploïdie: een vermeerdering of vermindering van het gehele chromosoom aantal. Bij
euploïdie krijgen de beide dochtercellen bij de celdeling een gelijke aantallen chromosomen.
Afhankelijk van het aantal chromosomensets in de diplofase wordt het genoemd: triploïde
(3n), tetraploïde (4n), hexaploïde (6n), met een algemene term: polyploïde. Als het bij een
organisme om een oneven aantal (anorthoploïdie) gaat leidt de verdeling van
chromosomen slecht zelden tot normale gameten; triploïde organismen zijn dan ook
gewoonlijk onvruchtbaar.
Structuur mutaties: Tijdens de mitose of meiose kunnen er ook mutaties in de structuur
plaatsvinden. Er zijn acht soorten structuurmutaties:
- Deletie: Er gaat een stuk chromosoom verloren. Dit kan aan
het uiteinde of in het midden van het chromosoom zijn.
- Duplicatie: Een stuk chromosoom wordt te vaak verdubbeld,
en is twee keer aanwezig in het chromosoom.
- Inversie: Een stuk chromosoom breekt op twee plekken, wordt
omgedraaid en teruggeplaatst. Wanneer dit stuk het
centromeer bevat, heet het pericentrische inversie. Wanneer
het een stuk van de lange of korte arm is heet het
paracentrische inversie. (peri = ‘’omheen’’, para = ‘’naast’’)
- Insertie: Een stuk chromosoom wordt ergens weggeknipt en
ergens anders toegevoegd.
- Translocatie: Twee stukken chromosoom breken af en worden
met elkaar verwisseld.
- Reciproke translocatie (crossing-over): Er worden twee stukken chromosoom met
elkaar uitgewisseld.
- Gebalanceerd: Er worden twee even grootte stukken uitgewisseld.
- Ongebalanceerd: Er worden twee stukken met een andere grootte uitgewisseld.
- Misalignment: Er worden twee stukken chromosoom uitgewisseld, maar de
chromosomen liggen niet op één lijn, dus ze bevatten andere genen. Kan zowel
gebalanceerd als ongebalanceerd zijn.
Casus 7: Erfelijke afwijkingen of niet?
1. Hoe is een chromosoom opgebouwd?
Chromosomen bestaan uit twee lange strengen van nucleotiden,
die in de vorm van een dubbele helix met elkaar vervlochten zijn. De
twee strengen zijn met elkaar verbonden door zogenaamde
baseparen, die steeds twee tegenover elkaar liggende nucleotiden
verbinden. De strengen DNA liggen om groepjes van acht histonen
gebonden. Bij proliferatie worden chromosomen gekopieerd en
condenseren ze, waardoor de een zichtbare X-structuur vormen
(centromeer + telomeren), met twee korte armen (p) en twee lange
armen (q), gezien vanuit het centromeer. Een lichaamscel heeft 23
paar chromosomen, 46 in totaal (waarvan de helft van de moeder
en de helft van de vader).
2.
Hoe
ontstaan mutaties?
DNA-mutaties ontstaan op twee manieren: door middel van overerving of verworven (somatische)
mutaties. Erfelijke DNA-mutaties zijn mutaties die een persoon van zijn vader of moeder heeft
geërfd. Bij de ouders heeft de mutatie dus plaatsgevonden in de gameet. Dit betekent dat bij het
nageslacht de mutatie in iedere lichaamscel aanwezig is, waardoor deze vaak tot uiting komt in het
fenotype. Somatische mutaties kunnen bij de gameten van de ouders voor een mutatie hebben
gezorgd, maar kunnen ook bij het nageslacht zelf voor een mutatie zorgen. Wanneer er cellen in het
vroege stadium van een embryo worden gemuteerd, komen deze vaak in een groot deel van de
lichaamscellen voor, dit heet mozaïekisme. Denk bij somatische mutaties aan mutagene invloeden,
zoals chemische stoffen ( bv. benzeen, fijnstof), of elektromagnetische straling, zoals röntgen of UV-
straling. Fouten die worden gemaakt bij DNA-replicatie vallen ook onder verworven mutaties. Deze
komen heel vaak voor, maar worden ook vaak gerepareerd. Verworven mutaties vinden vaak maar in
een paar lichaamscellen plaats, waardoor ze vaak geen invloed hebben op het fenotype.
, Blok 1: Groei en Ontwikkeling
3. Welke soorten chromosoom-mutaties zijn er?
Er zijn twee soorten chromosoom mutaties (segment mutaties): aan het aantal chromosomen in een
cel en de structuur van de chromosomen.
Numerieke mutaties (aneuploïdie): Een normale, menselijke lichaamscel heeft 46
chromosomen verdeeld over 23 paren. Een verandering in het aantal chromosomen van een cel
kan nadelige gevolgen hebben voor de groei, ontwikkeling of het functioneren. Veranderingen in
het aantal chromosomen treden op tijdens de mitose of meiose, en dan met name in de
metafase en de anafase. Wanneer er in de meiose een fout wordt gemaakt komt deze tot uiting
in het fenotype van het nageslacht.
- Aneuploïdie: Alle cellen in het lichaam hebben teveel of te weinig chromosomen. De
oorzaak hiervan is non-disjunctie. Wanneer slechts een deel van de cellen in het lichaam dit
heeft heet het chromosomale mozaïek.
Een voorbeeld van een aneuploïdie is het syndroom van down, waarbij er trisomie van het
21 chromosoom voor komt. Trisomerie is vaak letaal, omdat er dan méér dan één allel tot
uiting komt. Er kan ook een chromosoom te weinig in de cel aanwezig zijn, monosomie. Een
voorbeeld hiervan is het Turner syndroom, waarbij een vrouw slechts één X-chromosoom
heeft. Ook bestaat het syndroom van Klinefelter: een man met XXY. Monosomie is vaak wel
levensvatbaar, omdat er van een gen toch vaak maar één allel tot uiting komt.
- Euploïdie: een vermeerdering of vermindering van het gehele chromosoom aantal. Bij
euploïdie krijgen de beide dochtercellen bij de celdeling een gelijke aantallen chromosomen.
Afhankelijk van het aantal chromosomensets in de diplofase wordt het genoemd: triploïde
(3n), tetraploïde (4n), hexaploïde (6n), met een algemene term: polyploïde. Als het bij een
organisme om een oneven aantal (anorthoploïdie) gaat leidt de verdeling van
chromosomen slecht zelden tot normale gameten; triploïde organismen zijn dan ook
gewoonlijk onvruchtbaar.
Structuur mutaties: Tijdens de mitose of meiose kunnen er ook mutaties in de structuur
plaatsvinden. Er zijn acht soorten structuurmutaties:
- Deletie: Er gaat een stuk chromosoom verloren. Dit kan aan
het uiteinde of in het midden van het chromosoom zijn.
- Duplicatie: Een stuk chromosoom wordt te vaak verdubbeld,
en is twee keer aanwezig in het chromosoom.
- Inversie: Een stuk chromosoom breekt op twee plekken, wordt
omgedraaid en teruggeplaatst. Wanneer dit stuk het
centromeer bevat, heet het pericentrische inversie. Wanneer
het een stuk van de lange of korte arm is heet het
paracentrische inversie. (peri = ‘’omheen’’, para = ‘’naast’’)
- Insertie: Een stuk chromosoom wordt ergens weggeknipt en
ergens anders toegevoegd.
- Translocatie: Twee stukken chromosoom breken af en worden
met elkaar verwisseld.
- Reciproke translocatie (crossing-over): Er worden twee stukken chromosoom met
elkaar uitgewisseld.
- Gebalanceerd: Er worden twee even grootte stukken uitgewisseld.
- Ongebalanceerd: Er worden twee stukken met een andere grootte uitgewisseld.
- Misalignment: Er worden twee stukken chromosoom uitgewisseld, maar de
chromosomen liggen niet op één lijn, dus ze bevatten andere genen. Kan zowel
gebalanceerd als ongebalanceerd zijn.
