Praktikum WS 2017/18Biologie für Mediziner

Humangenetik

• ZytogenetikChromosomenuntersuchungen

• MolekulargenetikUntersuchung von DNA

• klinische Genetikgenetische Beratung, Syndromologie

Ribosomen

Kern

DNA

Chromosom

Chromosom ↔ DNA

Mitochondrien

Chromosomenanalyse

PräparationZellkulturBlut- + Phytohämagglutinin ColcemidLymphozyten

Proliferation Lymphozyten

Kultur-medium

Zentrifu-gation

Sediment

Hypotonie

Zentrifugation

SedimentFixativ

Zentrifu-gation

Auf-tropfen

Objektträger

Metaphase

Karyogramm

Bandenbezeichnungenbezogen auf G-Banden gemäß deren Intensität

dunkel

intermed

grau

chromosomale Veränderungen

numerische Aberrationen- Trisomien (47 Chromosomen)- Monosomien (45 Chromosomen)- Polyploidien (69 oder 92 Chromosomen)

strukturelle Aberrationen- Inversionen- Translokationen- Deletionen (terminal oder interstitiell)- Ringchromosomen- Insertionen

1 2 3 4 5 X Y

6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Karyogramm o.B. ?

Turner-Syndrom

Cri-du-chat-Syndrom

altersabhängige Prävalenz für Trisomie 21-Lebendgeburt

Prä

vale

nz

pro

10

00

0 G

ebu

rten

mütterliches Alter (Jahre)USA 1990-2010

altersabhängige Prävalenz für Trisomie-Geburt

mütterliches Alter (Jahre)

Prä

vale

nz

pro

10

00

0 G

ebu

rten

(lo

g)

Trisomie 21

Trisomie 18

Trisomie 13

DNA-Diagnostik

Erbkrankheiten

Verwandtschaft + Identität

genetische Variabilität(Humangenetik)

Zusammenfassung

DNA-Tests neue

Möglichkeiten (Risiken)

Genetik der Iris-Pigmentierung

verschiedene DNA-Polymorphismen assoziiert mit Pigmentierung

Gen/ Frequ. blau grün braun

SNP11.1 112.2.1 4633.1 6644.1 2855.1 5166.1 9077.1 16

Augenfarbe

Frequenz: niedrig hoch

HautfarbeHaarfarbe

Sommer-sprossen

Sonne-empfindl.

rot hell- dunkel-blond

braun

verschiedene DNA-Polymorphismen assoziiert mit Haut-Pigmentierung

Effektgröße

„fehlendeErblichkeit“

nicht-erbliche

Variation

Gene und Haare

SynophrisErgrauen

Haarfarbe

Glatze

Brauen

Bart

Haarform

Humangenom: 22 000 Gene3 000 000 000 Basen

2017: 1 Humangenom <1 000 € cave 10 000 Fehler

1 Interpretom >100 000 €

DNA-Sequenzen ProduktionTe

rab

ase

n

Jahr

Genomdaten/Jahr

Tera

bas

enp

aare

2005 2010 2015 2020

25000

20000

15000

10000

5000

∑ 4862

Jahr

An

zah

l Ge

ne

konventionellnext generation sequencing

durch Sequenzanalysenneu identifizierte Gene des Menschen

Jahr

An

zah

l ne

u id

en

tifi

zier

ter

selt

ener

Erk

ran

kun

gen bekanntes Gen, neues Leiden

neues Gen

ad seltene Erkrankungen

Orphan diseases(seltene Erkrankungen)

• jeweils selten (<5 / 10.000)

• >7000 Leiden 10% der

Bevölkerung betroffen (4 Mio in D)ein Arzt sieht im Durchschnitt max. 2500 Krankheiten von 60000 beschriebenen Entitäten

DNA-Profile

mehrere vielgestaltige (polymorphe)Markersystemegleichzeitig dargestellt;viele Menschen unterscheidbar

2 000 Morde

7 500 Vergewaltigungen

140K Körperverletzungen

Zusammenfassung

DNA-Tests

neue Möglichkeiten (Risiken)

Chromosomen

unersetzbare Routinediagnostik

Praktikum

Agarose-Gel gießen für Elektrophorese

Fallbesprechung Zytogenetik

Gel beladen

Karyotypisieren

Karyogramme bewerten

moderne Methoden einführen

Gelelektrophorese auswerten

Faktor V-Leiden Mutation besprechen

Gel

här

tet

aus

Gel

elek

tro

ph

ore

se