Erfelijkheid
DNA en zijn functies en gevolgen
Het menselijk lichaam bestaat uit zeer veel cellen. Elke cel heeft een kern met daarin uniek DNA, dal alle erfelijke eigenschappen voor een persoon bevat. DNA werd in 1869 ontdekt door de jonge Zwitserse arts Miesscher. Hij experimenteerde met cellen afkomstig uit etter van ziekenhuisverband en ontdekte een witte neerslag afkomstig uit de celkernen. Miesscher noemde het neerslag nucleïne (nucleus = kern). Later heeft men ontdekt dat deze stof zure eigenschappen bevatte en noemde men het nucleïnezuur. DNA is de afkorting van het Engelse deoxyribonucleic acid (in het Nederlands: desoxyribonucleïnezuur).
Sindsdien is de kennis van DNA sterk toegenomen. Het bleek een zeer groot molecuul te zijn. In 1944 werd bewezen dat in het DNA, in codevorm, de erfelijke aanleg van organismen is vastgelegd. Dat wil zeggen dat DNA de informatie bevat voor jouw eigenschappen, zoals je bloedgroep en de kleur van je ogen. Een informatiedrager zoals een boek of een cd-rom, maar dan in de vorm van een oneindig veel kleiner molecuul. Maar men wist nog niet hoe de DNA zich bij elke deling kopieert en hoe precies de erfelijke boodschappen in het DNA zijn opgeslagen. De oplossing bleek te zitten in de structuur van het DNA.
Bij een röntgenopname wees overduidelijk dat de DNA een spiraalstructuur had. DNA bestaat uit twee ketens, die in een dubbele spiraal om elkaar heen gewonden liggen. Elke keten bestaat uit vele duizenden aan elkaar gekoppelde nucleotiden. Een nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, desoxyribose (een suiker) en een stikstofbase. In een DNA-molecuul komen vier verschillende stikstofbasen voor: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). De stikstofbasen van de twee nucleotideketens zijn met elkaar verbonden. Ze vormen vaste paren. Cytosine is steeds met guanine verbonden en Adenine steeds met thymine.
Wat is een gen?
DNA wordt vaak beschreven als een blauwdruk (een voorlopig ontwerp). Die blauwdruk bevat alle essentiële informatie die nodig is voor de bouw en functie van een organisme. Genen zijn dan de individuele berichten, die samen de blauwdruk vormen. Elk gen bevat de code (codeert) voor een bepaalde eigenschap.
Een chromosoom bevat een groot aantal genen. Eén gen (bijv. het gen voor de oogkleur) bestaat uit honderden nucleotiden. De stikstofbasen in een gen zijn in een specifieke volgorde gerangschikt. In deze volgorde kunnen variaties voorkomen. Zo komt het dat iedereen er zo verschillend uitziet. Het allel voor bruine oogkleur bevat bijvoorbeeld een andere volgorde van stikstofbasen dan het allel voor blauwe oogkleur. Onder invloed hiervan wordt bij iemand met bruine ogen in de iris een ander enzym gesynthetiseerd dan bij iemand met blauwe ogen.
Invloeden op erfelijke eigenschappen
De werking van het ingewikkelde netwerk van genen - inclusief de communicatie met de (micro)omgeving - is geëvalueerd in de loop van miljoenen jaren. Daarom is het functioneren van genen afhankelijk van het milieu waarin ze zich bevinden. Dat is één factor die invloed heeft op onze erfelijke eigenschappen. Verder hangt het er maar net vanaf welke deeltjes van de DNA-moleculen je krijgt. De celkern van ieder mens bevat 46 chromosomen (ze zijn altijd in paren gerangschikt, dus 23 paren). Elk chromosomenpaar bevat veel genenparen. Bij ieder mens liggen in elk chromosomenpaar altijd wel genenparen die bestaan uit twee ongelijke allelen. De chromosomen van een chromosomenpaar verschillen dan ook van elkaar wat hun allelen betreft.
Jongetje of meisje?
Bij de voortplanting van de mens versmelten de kernen van de twee geslachtscellen, ook wel de gameten genoemd. Bij de bevruchting ontstaat een zygote die kan uitgroeien tot een nieuw kindje. Maar of het een meisje of een jongen wordt, wordt bepaald door de vader. Elk mens heeft 23 paar chromosomen. Het 23e paar is het geslachtschromosoom. Bij de moeder heet dit laatste paar XX, deze chromosomen zijn dus gelijk aan elkaar waardoor ze een paar vormen. De XX bevatten hier allebei erfelijke genen. Bij de man heet dit laatste paar XY. Deze chromosomen zijn niet gelijk aan elkaar, want de Y bevat geen erfelijke genen. Hierdoor bepaald de gameet van de vader of het een jongetje of een meisje wordt. Geeft hij als gameet de Y, dan wordt het een jongetje (X+Y). Geeft de vader als gameet de X, dan wordt het een meisje (X+X). De kans dat het een meisje of een jongetje wordt is 50%. Dit komt doordat:
P: XX x XY
F1: XX of XY
X X
X XX XX
Y XY XY
In de tabel kun je zien dat de XX en de XY allebei twee keer voorkomen, wat dus betekent dat je 50% kans hebt op een meisje en 50 % kans op een jongetje. Syndroom van Turner
Het Syndroom van Turner is genoemd naar de Amerikaanse arts Henry H. Turner. In 1938 beschreef hij 7 jonge meisjes die klein waren en bij wie de zogenaamde secundaire geslachtskenmerken, zoals borstontwikkeling en groei van oksel- en schaamhaar, waren achtergebleven. Daarnaast hadden deze meisjes ook wijde huidplooien aan weerszijde van de nek waardoor deze breed leek (webbed neck). Later werd bekend dat de kenmerken van het Syndroom van Turner het gevolg zijn van een aangeboren, niet erfelijke, chromosomale afwijking. Inmiddels is bekend dat ongeveer 1 op de 2500 pasgeboren meisjes deze aandoening hebben. De oorzaak van het Syndroom van Turner? Het woord syndroom wil alleen zeggen dat er sprake is van een aantal kenmerken of symptomen die kennelijk met elkaar samenhangen. Meestal gaat het om een aantal specifieke lichamelijke kenmerken. Kenmerken: - een verminderde lengtegroei (1.42 tot 1.46) - geen puberteitsontwikkeling (borsten gaan niet groeien en ook geen menstruatie, dit omdat de eierstokken niet goed werken, waardoor geen eisprong ontstaat.) - opgezette handen en voeten - brede nagels - brede, korte nek - brede borstkas - kleine onderkaak - lage haarlijn in de nek - “flap”oren - Oogafwijkingen - Brede neus - Kleine bruine moedervlekken - Gewichtstoename na de puberteit
Soms zijn er afwijkingen aan hart, nieren of schildklier. Er is een verhoogde kans op (geh)oorproblemen en suikerziekte en de motorische ontwikkeling kan wat zwakker zijn. Ouders van jonge meisjes maken veel melding van problemen bij de voeding, met name slikken, zuigen en uitbraken van voedsel.
Bij meisjes met het Syndroom van Turner is doorgaans sprake van een normale intelligentie. Veelal wordt in tests hoger gescoord op verbaal gebied dan op onderdelen waarbij het gaat om ruimtelijk inzicht en het aangeven van combinaties en samenhang.
Meisjes met het Syndroom van Turner missen één of een gedeelte van één van de zogenoemde X-chromosomen die de genen dragen voor de ontwikkeling van de eierstokken, de productie van geslachtshormoon, de lengtegroei en de lichamelijke geslachtsrijping.
Een normale vrouwelijke chromosomale samenstelling wordt meestal weergegeven als 46,XX Indien bij de vrouwelijke chromosomale samenstelling één X-chromosoom ontbreekt wordt dit aangeduid als 45,X of 45,X0. Hier spreken we van het Syndroom van Turner.
Circa 50% van alle meisjes met het Syndroom van Turner hebben deze chromosomale samenstelling. Bij ongeveer 15% van de meisjes met het Syndroom van Turner bestaat een gedeelte van de cellen uit een normale chromosoomsamenstelling van 46,XX en de rest uit 45,X. Dit wordt een Mozaïek genoemd. De overige Turnermeisjes missen een stuk van één van de X-chromosomen in alle, of een gedeelte van de cellen. Soms hebben deze meisjes minder kenmerken van het Syndroom van Turner dan de meisjes met een 45,X chromosomenpatroon in alle cellen.
Syndroom van Down
Als er bij een chromosomenpaar een extra chromosoom voorkomt, spreken we van trisomie. In de celkernen van een persoon met het syndroom van Down komt het 21e chromosoom in drievoud voor. Men spreekt daarom ook wel van trisomie 21. Het afwijkende chromosomenaantal veroorzaakt een typisch uiterlijk (mongooltje) en vaak een achterstand in de geestelijke ontwikkeling.
Er zijn drie vormen:
1. Gewone trisomie 21
Dit is de meest voorkomende vorm (95%) waarbij de eicel of de zaadcel twee chromosomen 21 meekrijgt. De bevruchte eicel heeft dan drie in plaats van twee chromosomen 21. De fout kan ontstaan voor de bevruchting (dus bij de aanmaak van de eicel of de zaadcel) of bij de eerste deling van de bevruchte eicel. De ene cel krijgt dan één chromosoom 21 mee en sterft af. De overblijvende cel die blijft leven heeft dan drie chromosomen 21 en groeit verder uit tot een foetus met een extra chromosoom 21. 2. Translocatie
Dit betekent dat een stukje chromosoom zich vasthecht aan een ander chromosoom. Indien hierbij geen erfelijke informatie verloren is gegaan, is het kind volkomen normaal (maar kan het later wel dit gebrek doorgeven). Men spreekt dan van een gebalanceerde translocatie. Indien er wel erfelijke informatie verloren gaat, kan dit een syndroom van Down tot gevolg hebben. Dit noemt men een ongebalanceerde translocatie. In een aantal gevallen is één van de ouders zelf drager van zo'n 'gehandicapt' chromosoom, zonder er zelf enige hinder van te ondervinden (gebalanceerde translocatie), maar kan hij dat gebrek wel doorgeven. 3. Mosaïcisme
Dit is een zeldzame vorm van het Syndroom van Down die optreedt bij de eerste celdeling van de bevruchte eicel. De baby heeft zowel normale cellen met twee als cellen met drie chromosomen 21. De lichamelijke kenmerken van het syndroom van Down zijn vanaf de geboorte aanwezig en zichtbaar: • Kleiner hoofd of vlakker achterhoofd • smalle oogspleten die enigszins schuin omhoog lopen • (soms) een huidplooi aan de binnenkant van de ogen • lage spierspanning • (soms) dwarse lijn over de handpalm • een brede ruimte tussen de eerste en de tweede teen • mond en oren zijn kleiner dan bij normale baby, tong soms dikker • hals, armen en benen zijn in verhouding korter • meestal weinig haar
De diagnose wordt bevestigd door een bloedonderzoek waarbij men de chromosomen kan controleren. Dit kan enkele weken duren. Wat kan er misgaan en hoe kan dat worden onderzocht? Erfelijke fouten Lang niet altijd gaan de dingen goed wat de erfelijke eigenschappen betreft. Er kunnen de kleinste foutjes optreden die grote uiterlijke of innerlijke fouten veroorzaken. DNA-moleculen zijn kwetsbaar: ze kunnen beschadigingen oplopen. Meestal wordt zo’n beschadiging weer hersteld onder invloed van speciale enzymen. Maar soms wordt een verandering in het DNA niet ongedaan gemaakt. De volgorde van stikstofbasen in het DNA is dan blijvend gewijzigd. Zo’n verandering wordt een mutatie genoemd. Mutaties in lichaamscellen hebben meestal niet echt grote uitwerkingen. In de meeste gevallen komt een gemuteerd allel (elk van de genen van een genenpaar) helemaal niet tot uiting. Soms komt het wel tot uiting, maar blijft het beperkt tot de cel waarin de mutatie heeft opgetreden. In sommige cellen kan een mutatie wel vervelende gevolgen hebben. In de eicelmoedercel, een zaadcelmoedercel, een eicel, een zaadcel, een zygote of een cel van een embryo kan de mutatie een grote uitwerking tot gevolg hebben. Als namelijk een gemuteerde geslachtscel wordt overgedragen aan een nakomeling, zal deze ook de gemuteerde cel bevatten. Dus het is erfelijk. Fouten in de genen op chromosoom 22 kunnen tot erfelijke ziekten leiden. Een voorbeeld daarvan is het DiGeorge-syndroom, waardoor het afweersysteem verzwakt raakt en de vatbaarheid voor infecties toeneemt. In totaal zijn er zeker 27 ziekten die samenhangen met fouten op chromosoom 22. Daaronder vallen hartziekten, bepaalde vormen van kanker en schizofrenie. Het DiGeorge syndroom, ook wel DiGeorge sequentie genoemd, is het gevolg van een ontwikkelingsstoornis bij het jonge embryo met als belangrijkste kenmerken dat de zwezerik (thymus) en de bijschildklieren (parathyroïd glands) niet of niet volledig tot ontwikkeling komen. De mate van niet-ontwikkeling bepaalt de ernst van het beeld… Bij de meeste kinderen is het DiGeorge syndroom aangeboren. Via een gespecialiseerd chromosomenonderzoek kan men vaststellen dat een gedeelte van de lange arm van chromosoom 22 ontbreekt. Er is dan een sterke overlap met de kenmerken van het VCFsyndroom/deletie 22q11 syndroom. In de literatuur is ook een aantal kinderen beschreven waarbij de DiGeorge sequentie het gevolg was van schadelijke invloeden van buitenaf in een vroeg stadium van de zwangerschap. Om te kunnen uitmaken wat in een individuele situatie de oorzaak is, is het nodig om het kind te onderzoeken op eventueel aanwezige uiterlijke kenmerken, is chromosoomonderzoek van het kind en van de ouders nodig en is het van belang om na te gaan of er mogelijk tijdens de zwangerschap sprake geweest kan zijn van schadelijke invloeden. Dominant en recessief Er is een verschil te maken tussen recessieve en dominante allelen. Als we het hier over een dominant allel hebben dan bedoelen we een allel die altijd tot uiting komt in het fenotype omdat hij toonaangevender is dan de rest. Recessief betekent juist het tegenovergestelde. Een recessief allel zal alleen tot uiting komen in het fenotype als er geen dominant allel aanwezig is.
Prenataal onderzoek
1. De echografie
Sinds meer dan 20 jaar laat echografie de artsen toe om afwijkingen prenataal te diagnosticeren. Echografie biedt de mogelijkheid om de foetus anatomisch goed te visualiseren, en aldus rond de twintigste zwangerschapsweek het grootste deel van de structurele afwijkingen te diagnosticeren. Het onderzoek is onschadelijk en met de jaren verfijnder geworden. Het onderzoek is echter zeer toestel- en gebruikerafhankelijk, zodat bepaalde afwijkingen soms laat of ook niet gedetecteerd worden; de ligging van de foetus kan ook bepaalde zaken maskeren (vb. in geval van zeer weinig vruchtwater). Echografie behoort tot de routine-onderzoeken in elke zwangerschap ; drie echo’s worden door het ziekenfonds terugbetaald. Indien er via echobeelden een vermoeden van afwijking bestaat en deze niet goed definieerbaar is of moeilijk als zekerheid te beschouwen, zal de zwangere doorverwezen worden naar een gespecialiseerd centrum voor een zogenaamde uitgebreide echo. De bedoeling is om op die manier een heel gedetailleerd beeld van de foetus te verkrijgen. Naast de detectie van structurele afwijkingen is het opmeten van nekoedeem een grote aanwinst bij de echografie en dit in de periode 10-14 weken zwangerschap. Foetussen met chromosomale afwijkingen of met andere ernstige afwijkingen vertonen vaak een toegenomen nekoedeem. 2. De triple-test
Deze test is relatief recent. Het gaat om een bloedonderzoek waarbij in het bloed van de zwangere 3 welbepaalde stoffen worden gemeten: HCG (humaan gonadotrofine), oestriol en alfa-foetoproteïne (een eiwit aangemaakt door de foetus). De waarden worden in functie van persoonlijke factoren zoals leeftijd, gewicht en exacte zwangerschapsduur door de computer verwerkt . Een gestoorde verhouding van de 3 componenten kan wijzen op een verhoogde kans op het syndroom van Down. Een verhoogd gehalte aan AFP kan wijzen op neuraalbuisdefecten zoals vb spina bifida (open rugje). De test wordt aan elke zwangere aangeboden maar is zeker niet verplicht. Zwangeren die overtuigd zijn dat ze, indien de test positief is, liever toch geen bijkomende onderzoeken laten uitvoeren, laten de test beter niet gebeuren, om blijvende ongerustheid te vermijden. Zwangeren boven de 35 jaar wordt voorgesteld om onmiddellijk een vruchtwaterpunctie te doen, omdat de kans op mongolisme sowieso is toegenomen . De bloedafname gebeurt op 15-16 weken zwangerschap Het is heel belangrijk dat de exacte zwangerschapsduur gekend is, om de risicoberekening niet te beïnvloeden. Wanneer de test uitmaakt dat je als zwangere een verhoogde kans op trisomie 21 hebt (kans groter dan 1 op 250), zal een vruchtwaterpunctie voorgesteld worden, waardoor zekerheid zal verkregen worden. Is enkel het AFP gestegen, dan zal de zwangere een uitgebreide echo krijgen tussen 18 en 20 weken om spina bifida en defecten van de buikwand uit te sluiten. Hoe dan ook, het is van oorspronkelijk belang dat de zwangere goed geïnformeerd wordt. De tripletest geeft enkel een risicoberekening; wanneer de uitslag van bijkomend onderzoek bekend is heb je pas zekerheid. 3. De vruchtwaterpunctie
Vruchtwaterpunctie is een vrij eenvoudige techniek die reeds in 1956 gebruikt werd door Riis om geslachtsbepalingen te laten uitvoeren. Later, in 1965 kon Jeffcoate ook metabole ziekten (ziekten die te maken hebben met de stofwisseling) en in 1966 karyotyperingen uitvoeren. Sinds de jaren 7O wordt VWP als routinetest uitgevoerd voor prenatale diagnostiek van erfelijke aandoeningen. De test kan pas na de 14e zwangerschapsweek uitgevoerd worden, omdat dan pas voldoende cellen in het vruchtwater aanwezig zijn om de test te laten slagen (= foetale urine, respiratoire en gastro-intestinale cellen). Via de buikwand wordt door een speciale naald vruchtwater geaspireerd (onder echografische geleiding). Het resultaat van de test is pas 2 tot 3 weken later bekend, daar de cellen dienen gekweekt te worden. Er gebeurt een analyse van de chromosomen plus chemische bepalingen om metabole aandoeningen op te sporen. De kans op miskraam bedraagt 0,5 tot 1%. De relatief lange wachttijd kan oorzaak zijn van emotionele en fysische stress bij het koppel; het is belangrijk dat ze zeer goed geïnformeerd en begeleid worden. 4. De vlokkentest of chorionbiopsie
Deze test is de ideale methode voor DNA-onderzoek. De resultaten zijn zeer snel bekend, daar in dit geval geen cellen dienen gekweekt te worden. De techniek werd voor het eerst in 1982 door Kazy onder echografische begeleiding via vaginale weg uitgevoerd. Naast de transcervicale (via de vagina), werd ook de transabdominale (via de buikwand) techniek ontwikkeld in 1984 (Smidt-Jensen). De test kan vanaf de tiende zwangerschapsweek worden uitgevoerd. Via een dunne naald worden, hetzij vaginaal, hetzij abdominaal, vlokken van de zich ontwikkelende placenta weggenomen. Het weefsel wordt vervolgens onderzocht op genetische afwijkingen, chromosoomafwijkingen en metabole aandoeningen. De uitslag is reeds na een week bekend. Dit gegeven plus het feit dat het onderzoek zeer vroeg in de zwangerschap uitgevoerd wordt, maakt het wel heel interessant. Het risico op miskraam bedraagt 1 tot 2%. Het onderzoek wordt uitgevoerd in grote centra, door ervaren artsen op dit domein. Inteelt en genetische modificatie Inteelt, wat is er mis mee? Gemuteerde allelen die recessief zijn kunnen generaties lang van ouders naar nakomelingen worden doorgegeven, zonder dat ze tot uiting komen. Zo bevat bij ieder mens het genotype wel de recessieve allelen voor enkele ernstige ziekten. Deze allelen zullen pas bij een nakomeling tot uiting komen, wanneer een eicel met het gemuteerde allel wordt bevrucht door een zaadcel met hetzelfde gemuteerde allel. De kans hierop is zeer klein. Deze kans wordt echter groter als twee familieleden zich voortplanten, dat heet inteelt. Familieleden kunnen van een gemeenschappelijke (voor)ouder dezelfde recessieve allelen hebben geërfd. Mutaties kunnen gunstig of ongunstig zijn voor een individu. De meeste mutaties zijn ongunstig. Het is dus zeer ongunstig als er inteelt plaatsvindt, tenminste, als het een ongunstige mutatie betreft. Genetische modificatie De mens probeert al eeuwenlang erfelijke eigenschappen van planten en dieren te verbeteren. We gebruiken de beste exemplaren van een soort om verder mee te kruisen of te fokken. Dit heet veredeling. Planten en dieren die nu voorkomen, hebben daardoor een andere ‘genetische code’ dan hun soortgenoten van duizend jaar geleden. Met de nieuwe technieken van genetische modificatie is het mogelijk om heel gericht een stukje van het erfelijk materiaal te veranderen. Bij de productie van voedingsmiddelen wordt al jaren gewerkt met hulpstoffen die gemaakt zijn door genetisch gemodificeerde micro-organismen, zoals bacteriën en gisten. Zo wordt appelsap, dat van zichzelf troebel is, helder gemaakt met behulp van genetisch gemodificeerde enzymen. Bij genetische modificatie worden bepaalde erfelijke eigenschappen in een plant, dier of bacterie toegevoegd of uitgeschakeld. Voordelen: - Producten als landbouwgewassen kunnen resistent worden gemaakt voor ziekten en plagen, waardoor er minder bestrijdingsmiddelen hoeven te worden gebruikt. - Er kunnen voedingsmiddelen worden geproduceerd met een gunstiger samenstelling aan voedingsstoffen. - Er kunnen voedingsstoffen worden geproduceerd die geen problemen veroorzaken met allergieën. - De wereldbevolking groeit hard. Om deze stijgende wereldbevolking te kunnen voeden, zou genetische modificatie uitkomst kunnen bieden. Rijst met (genetisch toegevoegde) vitamine A zou, in landen waar het moeilijk is om ander vitamine A-rijk voedsel te krijgen, een nuttige aanvulling kunnen betekenen van de maaltijd. Ook zijn ontwikkelingslanden gebaat bij bijvoorbeeld maïs die ondanks droogte kan groeien. Nederland stimuleert dan ook onderzoek naar zulke 'nuttige' gemodificeerde gewassen. Nadelen: - Men is bang dat de export van kaas naar Duitsland terugloopt, als zou worden overgestapt op de chymosine van genetisch gemodificeerde bacteriën. Nu word chymosine vaak nog gewoon gebruikt uit de maag van pasgeboren kalveren. - Sommigen vinden dat de mens het recht niet heeft om te sleutelen aan de erfelijke eigenschappen van andere soorten organismen. - Anderen vinden dat genetische modificatie het dierenleed vergroot: de mens maakt van landbouwhuisdieren steeds loggere, effectievere productiemachines. - De langetermijneffecten van genetische modificatie op de leefomgeving zijn vooralsnog moeilijk in te schatten. - Tegenover de voordelen voor de wereldbevolking, staat dat boeren in ontwikkelingslanden vaak minder middelen hebben om zich te beschermen tegen de invloed van grote multinationals, die hun zaden verkopen onder hun eigen voorwaarden. Zo ontwikkelen multinationals zaaigoed met zogenaamde 'terminator' -genen, die zorgen ervoor dat planten geen levensvatbaar zaad produceren. Zo wordt de boer afhankelijk van de multinationals, bij wie hij elk seizoen het dure zaaigoed moet kopen. - Bovendien kunnen zulke voorwaarden leiden tot het bevorderen van inkomensongelijkheid, omdat slechts rijke boeren bij deze multinationals, kunnen inkopen. Het is in de huidige situatie nog maar de vraag of genetische modificatie zal leiden tot een goedkope voedselvoorziening voor een arme bevolking.
Wat bepaalt wie je bent?
Het lijkt me duidelijk dat het van heel veel verschillende factoren afhangt, wie je bent. Het hangt ten eerste af van het DNA. Welke DNA-cellen krijg jij van je ouders en bevatten hun DNA-eigenschappen ook vervelende mutaties? Hoeveel kans heb jij om diezelfde mutatie in je lichaam te krijgen en hoeveel kans is er dat die mutatie zich ook werkelijk gaat uitten. Er kan zoveel misgaan, maar zoveel kleine foutjes in het DNA hoeven niet eens ongunstige uitwerkingen te hebben op een organisme. Dus wat bepaalt wie je bent? Geen idee!
Bronnenlijst
- Het biologieboek
- Een vorig verslag “Wordt het een jongetje of een meisje?”
- http://home.wanadoo.nl/hannesvangrinsven/
- http://www.greenpeace.nl/campaigns/genetische-manipulatie/wat-is-genetische-manipulatie/wat-is-een-gen
- http://www.gezondheid.be
F1: XX of XY
X X
X XX XX
Y XY XY
In de tabel kun je zien dat de XX en de XY allebei twee keer voorkomen, wat dus betekent dat je 50% kans hebt op een meisje en 50 % kans op een jongetje. Syndroom van Turner
Het Syndroom van Turner is genoemd naar de Amerikaanse arts Henry H. Turner. In 1938 beschreef hij 7 jonge meisjes die klein waren en bij wie de zogenaamde secundaire geslachtskenmerken, zoals borstontwikkeling en groei van oksel- en schaamhaar, waren achtergebleven. Daarnaast hadden deze meisjes ook wijde huidplooien aan weerszijde van de nek waardoor deze breed leek (webbed neck). Later werd bekend dat de kenmerken van het Syndroom van Turner het gevolg zijn van een aangeboren, niet erfelijke, chromosomale afwijking. Inmiddels is bekend dat ongeveer 1 op de 2500 pasgeboren meisjes deze aandoening hebben. De oorzaak van het Syndroom van Turner? Het woord syndroom wil alleen zeggen dat er sprake is van een aantal kenmerken of symptomen die kennelijk met elkaar samenhangen. Meestal gaat het om een aantal specifieke lichamelijke kenmerken. Kenmerken: - een verminderde lengtegroei (1.42 tot 1.46) - geen puberteitsontwikkeling (borsten gaan niet groeien en ook geen menstruatie, dit omdat de eierstokken niet goed werken, waardoor geen eisprong ontstaat.) - opgezette handen en voeten - brede nagels - brede, korte nek - brede borstkas - kleine onderkaak - lage haarlijn in de nek - “flap”oren - Oogafwijkingen - Brede neus - Kleine bruine moedervlekken - Gewichtstoename na de puberteit
Dit is de meest voorkomende vorm (95%) waarbij de eicel of de zaadcel twee chromosomen 21 meekrijgt. De bevruchte eicel heeft dan drie in plaats van twee chromosomen 21. De fout kan ontstaan voor de bevruchting (dus bij de aanmaak van de eicel of de zaadcel) of bij de eerste deling van de bevruchte eicel. De ene cel krijgt dan één chromosoom 21 mee en sterft af. De overblijvende cel die blijft leven heeft dan drie chromosomen 21 en groeit verder uit tot een foetus met een extra chromosoom 21. 2. Translocatie
Dit betekent dat een stukje chromosoom zich vasthecht aan een ander chromosoom. Indien hierbij geen erfelijke informatie verloren is gegaan, is het kind volkomen normaal (maar kan het later wel dit gebrek doorgeven). Men spreekt dan van een gebalanceerde translocatie. Indien er wel erfelijke informatie verloren gaat, kan dit een syndroom van Down tot gevolg hebben. Dit noemt men een ongebalanceerde translocatie. In een aantal gevallen is één van de ouders zelf drager van zo'n 'gehandicapt' chromosoom, zonder er zelf enige hinder van te ondervinden (gebalanceerde translocatie), maar kan hij dat gebrek wel doorgeven. 3. Mosaïcisme
Dit is een zeldzame vorm van het Syndroom van Down die optreedt bij de eerste celdeling van de bevruchte eicel. De baby heeft zowel normale cellen met twee als cellen met drie chromosomen 21. De lichamelijke kenmerken van het syndroom van Down zijn vanaf de geboorte aanwezig en zichtbaar: • Kleiner hoofd of vlakker achterhoofd • smalle oogspleten die enigszins schuin omhoog lopen • (soms) een huidplooi aan de binnenkant van de ogen • lage spierspanning • (soms) dwarse lijn over de handpalm • een brede ruimte tussen de eerste en de tweede teen • mond en oren zijn kleiner dan bij normale baby, tong soms dikker • hals, armen en benen zijn in verhouding korter • meestal weinig haar
De diagnose wordt bevestigd door een bloedonderzoek waarbij men de chromosomen kan controleren. Dit kan enkele weken duren. Wat kan er misgaan en hoe kan dat worden onderzocht? Erfelijke fouten Lang niet altijd gaan de dingen goed wat de erfelijke eigenschappen betreft. Er kunnen de kleinste foutjes optreden die grote uiterlijke of innerlijke fouten veroorzaken. DNA-moleculen zijn kwetsbaar: ze kunnen beschadigingen oplopen. Meestal wordt zo’n beschadiging weer hersteld onder invloed van speciale enzymen. Maar soms wordt een verandering in het DNA niet ongedaan gemaakt. De volgorde van stikstofbasen in het DNA is dan blijvend gewijzigd. Zo’n verandering wordt een mutatie genoemd. Mutaties in lichaamscellen hebben meestal niet echt grote uitwerkingen. In de meeste gevallen komt een gemuteerd allel (elk van de genen van een genenpaar) helemaal niet tot uiting. Soms komt het wel tot uiting, maar blijft het beperkt tot de cel waarin de mutatie heeft opgetreden. In sommige cellen kan een mutatie wel vervelende gevolgen hebben. In de eicelmoedercel, een zaadcelmoedercel, een eicel, een zaadcel, een zygote of een cel van een embryo kan de mutatie een grote uitwerking tot gevolg hebben. Als namelijk een gemuteerde geslachtscel wordt overgedragen aan een nakomeling, zal deze ook de gemuteerde cel bevatten. Dus het is erfelijk. Fouten in de genen op chromosoom 22 kunnen tot erfelijke ziekten leiden. Een voorbeeld daarvan is het DiGeorge-syndroom, waardoor het afweersysteem verzwakt raakt en de vatbaarheid voor infecties toeneemt. In totaal zijn er zeker 27 ziekten die samenhangen met fouten op chromosoom 22. Daaronder vallen hartziekten, bepaalde vormen van kanker en schizofrenie. Het DiGeorge syndroom, ook wel DiGeorge sequentie genoemd, is het gevolg van een ontwikkelingsstoornis bij het jonge embryo met als belangrijkste kenmerken dat de zwezerik (thymus) en de bijschildklieren (parathyroïd glands) niet of niet volledig tot ontwikkeling komen. De mate van niet-ontwikkeling bepaalt de ernst van het beeld… Bij de meeste kinderen is het DiGeorge syndroom aangeboren. Via een gespecialiseerd chromosomenonderzoek kan men vaststellen dat een gedeelte van de lange arm van chromosoom 22 ontbreekt. Er is dan een sterke overlap met de kenmerken van het VCFsyndroom/deletie 22q11 syndroom. In de literatuur is ook een aantal kinderen beschreven waarbij de DiGeorge sequentie het gevolg was van schadelijke invloeden van buitenaf in een vroeg stadium van de zwangerschap. Om te kunnen uitmaken wat in een individuele situatie de oorzaak is, is het nodig om het kind te onderzoeken op eventueel aanwezige uiterlijke kenmerken, is chromosoomonderzoek van het kind en van de ouders nodig en is het van belang om na te gaan of er mogelijk tijdens de zwangerschap sprake geweest kan zijn van schadelijke invloeden. Dominant en recessief Er is een verschil te maken tussen recessieve en dominante allelen. Als we het hier over een dominant allel hebben dan bedoelen we een allel die altijd tot uiting komt in het fenotype omdat hij toonaangevender is dan de rest. Recessief betekent juist het tegenovergestelde. Een recessief allel zal alleen tot uiting komen in het fenotype als er geen dominant allel aanwezig is.
Sinds meer dan 20 jaar laat echografie de artsen toe om afwijkingen prenataal te diagnosticeren. Echografie biedt de mogelijkheid om de foetus anatomisch goed te visualiseren, en aldus rond de twintigste zwangerschapsweek het grootste deel van de structurele afwijkingen te diagnosticeren. Het onderzoek is onschadelijk en met de jaren verfijnder geworden. Het onderzoek is echter zeer toestel- en gebruikerafhankelijk, zodat bepaalde afwijkingen soms laat of ook niet gedetecteerd worden; de ligging van de foetus kan ook bepaalde zaken maskeren (vb. in geval van zeer weinig vruchtwater). Echografie behoort tot de routine-onderzoeken in elke zwangerschap ; drie echo’s worden door het ziekenfonds terugbetaald. Indien er via echobeelden een vermoeden van afwijking bestaat en deze niet goed definieerbaar is of moeilijk als zekerheid te beschouwen, zal de zwangere doorverwezen worden naar een gespecialiseerd centrum voor een zogenaamde uitgebreide echo. De bedoeling is om op die manier een heel gedetailleerd beeld van de foetus te verkrijgen. Naast de detectie van structurele afwijkingen is het opmeten van nekoedeem een grote aanwinst bij de echografie en dit in de periode 10-14 weken zwangerschap. Foetussen met chromosomale afwijkingen of met andere ernstige afwijkingen vertonen vaak een toegenomen nekoedeem. 2. De triple-test
Deze test is relatief recent. Het gaat om een bloedonderzoek waarbij in het bloed van de zwangere 3 welbepaalde stoffen worden gemeten: HCG (humaan gonadotrofine), oestriol en alfa-foetoproteïne (een eiwit aangemaakt door de foetus). De waarden worden in functie van persoonlijke factoren zoals leeftijd, gewicht en exacte zwangerschapsduur door de computer verwerkt . Een gestoorde verhouding van de 3 componenten kan wijzen op een verhoogde kans op het syndroom van Down. Een verhoogd gehalte aan AFP kan wijzen op neuraalbuisdefecten zoals vb spina bifida (open rugje). De test wordt aan elke zwangere aangeboden maar is zeker niet verplicht. Zwangeren die overtuigd zijn dat ze, indien de test positief is, liever toch geen bijkomende onderzoeken laten uitvoeren, laten de test beter niet gebeuren, om blijvende ongerustheid te vermijden. Zwangeren boven de 35 jaar wordt voorgesteld om onmiddellijk een vruchtwaterpunctie te doen, omdat de kans op mongolisme sowieso is toegenomen . De bloedafname gebeurt op 15-16 weken zwangerschap Het is heel belangrijk dat de exacte zwangerschapsduur gekend is, om de risicoberekening niet te beïnvloeden. Wanneer de test uitmaakt dat je als zwangere een verhoogde kans op trisomie 21 hebt (kans groter dan 1 op 250), zal een vruchtwaterpunctie voorgesteld worden, waardoor zekerheid zal verkregen worden. Is enkel het AFP gestegen, dan zal de zwangere een uitgebreide echo krijgen tussen 18 en 20 weken om spina bifida en defecten van de buikwand uit te sluiten. Hoe dan ook, het is van oorspronkelijk belang dat de zwangere goed geïnformeerd wordt. De tripletest geeft enkel een risicoberekening; wanneer de uitslag van bijkomend onderzoek bekend is heb je pas zekerheid. 3. De vruchtwaterpunctie
Vruchtwaterpunctie is een vrij eenvoudige techniek die reeds in 1956 gebruikt werd door Riis om geslachtsbepalingen te laten uitvoeren. Later, in 1965 kon Jeffcoate ook metabole ziekten (ziekten die te maken hebben met de stofwisseling) en in 1966 karyotyperingen uitvoeren. Sinds de jaren 7O wordt VWP als routinetest uitgevoerd voor prenatale diagnostiek van erfelijke aandoeningen. De test kan pas na de 14e zwangerschapsweek uitgevoerd worden, omdat dan pas voldoende cellen in het vruchtwater aanwezig zijn om de test te laten slagen (= foetale urine, respiratoire en gastro-intestinale cellen). Via de buikwand wordt door een speciale naald vruchtwater geaspireerd (onder echografische geleiding). Het resultaat van de test is pas 2 tot 3 weken later bekend, daar de cellen dienen gekweekt te worden. Er gebeurt een analyse van de chromosomen plus chemische bepalingen om metabole aandoeningen op te sporen. De kans op miskraam bedraagt 0,5 tot 1%. De relatief lange wachttijd kan oorzaak zijn van emotionele en fysische stress bij het koppel; het is belangrijk dat ze zeer goed geïnformeerd en begeleid worden. 4. De vlokkentest of chorionbiopsie
Deze test is de ideale methode voor DNA-onderzoek. De resultaten zijn zeer snel bekend, daar in dit geval geen cellen dienen gekweekt te worden. De techniek werd voor het eerst in 1982 door Kazy onder echografische begeleiding via vaginale weg uitgevoerd. Naast de transcervicale (via de vagina), werd ook de transabdominale (via de buikwand) techniek ontwikkeld in 1984 (Smidt-Jensen). De test kan vanaf de tiende zwangerschapsweek worden uitgevoerd. Via een dunne naald worden, hetzij vaginaal, hetzij abdominaal, vlokken van de zich ontwikkelende placenta weggenomen. Het weefsel wordt vervolgens onderzocht op genetische afwijkingen, chromosoomafwijkingen en metabole aandoeningen. De uitslag is reeds na een week bekend. Dit gegeven plus het feit dat het onderzoek zeer vroeg in de zwangerschap uitgevoerd wordt, maakt het wel heel interessant. Het risico op miskraam bedraagt 1 tot 2%. Het onderzoek wordt uitgevoerd in grote centra, door ervaren artsen op dit domein. Inteelt en genetische modificatie Inteelt, wat is er mis mee? Gemuteerde allelen die recessief zijn kunnen generaties lang van ouders naar nakomelingen worden doorgegeven, zonder dat ze tot uiting komen. Zo bevat bij ieder mens het genotype wel de recessieve allelen voor enkele ernstige ziekten. Deze allelen zullen pas bij een nakomeling tot uiting komen, wanneer een eicel met het gemuteerde allel wordt bevrucht door een zaadcel met hetzelfde gemuteerde allel. De kans hierop is zeer klein. Deze kans wordt echter groter als twee familieleden zich voortplanten, dat heet inteelt. Familieleden kunnen van een gemeenschappelijke (voor)ouder dezelfde recessieve allelen hebben geërfd. Mutaties kunnen gunstig of ongunstig zijn voor een individu. De meeste mutaties zijn ongunstig. Het is dus zeer ongunstig als er inteelt plaatsvindt, tenminste, als het een ongunstige mutatie betreft. Genetische modificatie De mens probeert al eeuwenlang erfelijke eigenschappen van planten en dieren te verbeteren. We gebruiken de beste exemplaren van een soort om verder mee te kruisen of te fokken. Dit heet veredeling. Planten en dieren die nu voorkomen, hebben daardoor een andere ‘genetische code’ dan hun soortgenoten van duizend jaar geleden. Met de nieuwe technieken van genetische modificatie is het mogelijk om heel gericht een stukje van het erfelijk materiaal te veranderen. Bij de productie van voedingsmiddelen wordt al jaren gewerkt met hulpstoffen die gemaakt zijn door genetisch gemodificeerde micro-organismen, zoals bacteriën en gisten. Zo wordt appelsap, dat van zichzelf troebel is, helder gemaakt met behulp van genetisch gemodificeerde enzymen. Bij genetische modificatie worden bepaalde erfelijke eigenschappen in een plant, dier of bacterie toegevoegd of uitgeschakeld. Voordelen: - Producten als landbouwgewassen kunnen resistent worden gemaakt voor ziekten en plagen, waardoor er minder bestrijdingsmiddelen hoeven te worden gebruikt. - Er kunnen voedingsmiddelen worden geproduceerd met een gunstiger samenstelling aan voedingsstoffen. - Er kunnen voedingsstoffen worden geproduceerd die geen problemen veroorzaken met allergieën. - De wereldbevolking groeit hard. Om deze stijgende wereldbevolking te kunnen voeden, zou genetische modificatie uitkomst kunnen bieden. Rijst met (genetisch toegevoegde) vitamine A zou, in landen waar het moeilijk is om ander vitamine A-rijk voedsel te krijgen, een nuttige aanvulling kunnen betekenen van de maaltijd. Ook zijn ontwikkelingslanden gebaat bij bijvoorbeeld maïs die ondanks droogte kan groeien. Nederland stimuleert dan ook onderzoek naar zulke 'nuttige' gemodificeerde gewassen. Nadelen: - Men is bang dat de export van kaas naar Duitsland terugloopt, als zou worden overgestapt op de chymosine van genetisch gemodificeerde bacteriën. Nu word chymosine vaak nog gewoon gebruikt uit de maag van pasgeboren kalveren. - Sommigen vinden dat de mens het recht niet heeft om te sleutelen aan de erfelijke eigenschappen van andere soorten organismen. - Anderen vinden dat genetische modificatie het dierenleed vergroot: de mens maakt van landbouwhuisdieren steeds loggere, effectievere productiemachines. - De langetermijneffecten van genetische modificatie op de leefomgeving zijn vooralsnog moeilijk in te schatten. - Tegenover de voordelen voor de wereldbevolking, staat dat boeren in ontwikkelingslanden vaak minder middelen hebben om zich te beschermen tegen de invloed van grote multinationals, die hun zaden verkopen onder hun eigen voorwaarden. Zo ontwikkelen multinationals zaaigoed met zogenaamde 'terminator' -genen, die zorgen ervoor dat planten geen levensvatbaar zaad produceren. Zo wordt de boer afhankelijk van de multinationals, bij wie hij elk seizoen het dure zaaigoed moet kopen. - Bovendien kunnen zulke voorwaarden leiden tot het bevorderen van inkomensongelijkheid, omdat slechts rijke boeren bij deze multinationals, kunnen inkopen. Het is in de huidige situatie nog maar de vraag of genetische modificatie zal leiden tot een goedkope voedselvoorziening voor een arme bevolking.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden