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Mosaik

Englisch: mosaic

1 Definition

Als Mosaik bezeichnet man in der Genetik das Vorkommen von Zelllinien mit unterschiedlicher genetischer Information innerhalb eines Gewebes oder innerhalb eines gesamten Organismus. Die verschiedenen Zelllinien stammen aber von einer gemeinsamen Zygote ab.

2 Hintergrund

Allein schon aufgrund der enormen Menge ist es unwahrscheinlich, dass alle 1014 Zellen, aus denen sich der gesamte menschliche Körper zusammensetzt, die gleiche genetische Information tragen. Real haben zahllose kleinere oder größere Mutationen in einzelnen Zellen unseres Organismus im Laufe eines Lebens (sowohl pränatal als auch postnatal) stattgefunden. Viele dieser dadurch entstandenen Veränderungen wurden somit über viele mitotische Teilungen hinweg weitergegeben. Somit bilden sie auf diesem Weg den Ausgangspunkt neuer Zellklone mit geringfügig abweichender genetischer Information innerhalb eines Organismus.

3 Formen

3.1 Somatische Mosaike

Tritt eine Mutation schon in der frühen Embryonalentwicklung auf und wird darüber hinaus die Morphe der Zelle oder des gesamten Zellverbandes - welcher aus ihr hervorgeht - beeinflusst, so kann sich dies z.B. in der Haut als segmentale, streifige oder fleckige Abnormalität manifestieren. Aus der Größe und Verteilung dieser Abnormalität kann man ggf. nachvollziehen, wann und wo die Mutation im Rahmen der Embryonalentwicklung stattgefunden haben muss.

3.2 X-chromosomale Mosaike

Jede Frau, die einen Chromosomensatz von 46,XX aufweist, ist funktionell ein Mosaik aus zwei genetisch unterschiedlichen Zelllinien. Zurückzuführen ist diese Tatsache auf das Phänomen der X-Inaktivierung. Dies kann z.B. dazu führen, dass eine Frau, die Konduktorin für Hämophilie A ist, selbst eine milde Blutungsneigung entwickelt, wenn zufällig viele X-Chromosomen abgeschaltet werden, die die Information für den normalen Faktor VIII tragen.

3.3 Keimzellmosaike

Keimzellmosaike liegen dann vor, wenn während der Keimzellentwicklung eine Mutation eintritt. Somit existieren zwei unterschiedliche Keimzellpopulationen - je früher der Zeitpunkt (der Mutation), umso mehr Keimzellen tragen diese Mutation. Keimzellmosaike sind jedoch selten, so dass ein geringes Wiederholungsrisiko besteht (in der Größenordnung von einigen Prozenten).

4 Pathologie

Mosaike können auch zu Krankheiten führen. Beispiele sind:

  • Incontinentia pigmenti (Bloch-Sulzberger-Syndrom): Die Incontinentia pigmenti ist eine X-chromosomal-dominante erbliche Krankheit, die auf Mutationen im sogenannten NEMO-Gen zurückzuführen sind. Das Genprodukt (NF-κB essential modulator) spielt eine wesentliche Rolle im NF-κB pathway. Dieser ist nicht nur für die Produktion von Chemokinen und Cytokinen von großer Bedeutung, sondern schützt die Zelle auch vor Apoptose.
  • Pallister-Killian-Syndrom: Das Pallister-Killian-Syndrom ist eine komplexe Chromosomenaberration, die nur in einem Teil der Körperzellen nachweisbar ist. Man kann hier in manchen Zellen (neben dem normalen Chromosomensatz) ein zusätzliches Isochromosom 12p auffinden. Als Resultat erhält man in diesen Zellen eine Tetrasomie des kurzes Arms von Chromosom 12. In den meisten Fällen ist zwar das Isochromosom schon in der mütterlichen Meiose enstanden, wurde jedoch im Laufe der Embryonalentwicklung aus vielen Zellen eliminiert. Somit ist bei betroffenen Kindern nur noch eine Mosaik-Tetrasomie 12p vorfindbar.

5 Literatur

  • "Basiswissen Humangenetik" - Christian P. Schaaf, Johannes Zschocke, Springer-Verlag

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