Gendiagnose. Als nächstes möchte ich einige Verfahren von Gentests nennen und erläutern.

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1 Gendiagnose Gentest Der Gentest ist ein molekularbiologisches Verfahren. Bei diesem wird die DNA untersucht, um Rückschlüsse auf genetische Aspekte zu erhalten. Gentests haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, wie zum Beispiel in der Kriminologie und der Abstammungsforschung. Durch die Entschlüsselung eines Genoms kann man sogar in die Zukunft blicken. Allgemein sind die Vorteile der Genforschung höher als die zu erwartenden Einschränkungen der einzelnen Personen. An einzelnen Personen können durch Gentests unheilbare Krankheiten diagnostiziert werden. Dieses Wissen beeinträchtigt das Leben des Einzelnen enorm. Die Anwendungsbereiche der Gentests sind weitläufig. Er kann sowohl für kriminalistische Zwecke als auch für die Klärung von Verwandtschaftsfragen eingesetzt werden. Auch für den medizinisch-diagnostischen Einsatz, der zur Aufklärung bereits in den Genen vorhandener Krankheiten führt, ist der Gentest ein wertvolles Instrument. Weiter wird der Gentest zu Lebensmittelkontrollen eingesetzt. Der Gentest trägt hier zur Qualitätssicherung und Erkennung genetisch veränderter Lebensmittel bei. Verwendung findet er außerdem in der Genetik und bei DNA-Analysen für Privatpersonen. Bei der Genetik wird er sowohl in der Populationsgenetik, wie in der Humangenetik angewandt. Bei der Populationsgenetik wird er verwendet, wenn Vererbungsvorgänge innerhalb biologischer Populationen betrachtet werden. In der Humangenetik gibt es verschiedene Ansätze wie Archäologie und Anthropologie bei denen er sehr hilfreich ist. Bei den DNA-Analysen für Privatpersonen wird er hauptsächlich für die genetische Genealogie benutzt und für die Untersuchung des Menschen auf erblich bedingte Krankheiten. Als nächstes möchte ich einige Verfahren von Gentests nennen und erläutern. Die Chromosomen-Kartierung stellt die Chromosomen geordnet dar. Die Technik hierbei ist eine mikroskopische Fotografie. Die Chromosomen werden nach morphologischen Gesichtspunkten geordnet wie zum Beispiel Größe und Bandenmuster. Anwendung findet die Chromosomen-Kartierung bei der Feststellung von schweren Krankheiten und auch bei der Feststellung von ungewollter Kinderlosigkeit.

2 Mit der Kopplungsanalyse, welche ein Kartierungsverfahren ist, werden die Gene eines Chromosoms darauf untersucht, wie oft sie sich bei Rekombinationsereignissen getrennt haben. Die Kartografie auch Stammbaumanalyse genannt, gibt Hinweise auf vererbliche Anlagen und liefert Erkenntnisse über Abstammungsfragen. Bei der Stammbaumanalyse entscheidet man zwischen gonosomalen und autosomalen Erbgängen, sowie rezessiven und dominanten Genen. Eine weitere Methode ist die DNA-Sequenzierung. Sie war 2000 der Durchbruch in der Genforschung. Hierbei dient ein Nukleotid zur Bestimmung des genetischen Codes. Die Methode von Maxam und Gilbert ist vor allem von historischer Bedeutung. Sie entstand Bei der Methode wird durch Chemikalien die DNA basenspezifisch gespaltet. Die Auswertung des Verfahrens fand durch die Gelektrophorese statt. Das Verfahren findet kaum noch Anwendung, da die verwendeten Chemikalien ein Risiko für den Menschen darstellen. Stattdessen wird nun die Methode von Sanger verwendet, die zu den gleichen Ergebnissen bei geringeren Risiken führt. Bei der Methode von Sanger auch Kettenabbruchmethode genannt, wird durch fluoreszierende Farbstoffe ein fotografischer Film erzeugt. Die Pyrosequenzierung wird für die Erforschung von Erbkrankheiten verwendet. Dafür werden DNA-Proben untersucht. Genetische Beratung

3 Was ist eine genetische Beratung? Die genetische Beratung ist eine Beratung bei der über Erkrankungen, Fehlbildung oder andere Merkmale, die erblich bedingt sein können, gesprochen wird. Wer kann sich genetisch beraten lassen? Personen, deren Partner oder Familienangehörige von erblich bedingten Krankheiten betroffen sind, wie zum Beispiel Brust- oder Schilddrüsenkrebs. Auch Paare, die ein Kind mit erblich bedingter Erkrankung oder Fehlbildung haben wie zum Beispiel Trisomie 21 und Mukoviszidose sollten sich genetisch beraten lassen. Mütter, die zum Zeitpunkt älter als 35 sind, sollten auch eine genetische Beratung in Anspruch nehmen, sowie Paare, die sich über die Grenzen und Möglichkeiten einer vorgeburtlichen Diagnostik informieren möchten. Die genetische Beratung ist weiter hilfreich bei einer Verwandtschaft mit dem Partner, wiederholten Fehlgeburten, einer geplanten Sterilitätsberatung, bei Fertilitätsstörungen oder bei der Einwirkung von negativen Faktoren (Chemikalien, Infektionen, Medikamenten oder Strahlen) vor oder während einer Schwangerschaft. Pränatale Diagnostik Die pränatale Diagnostik bezeichnet Gentests während der Schwangerschaft. Wie sollten Eltern mit dem Ergebnis einer solchen Untersuchung vorgehen? Sie sollten sich auf jeden Fall davor humangenetisch beraten lassen. Sodass sie einen Zusammenhang zwischen dem Untersuchungsergebnis und dem tatsächlichen Ausbruch der Krankheit erkennen können und auf ein Leben mit einem behinderten Kind vorbereitet werden. Im Nachfolgenden möchte ich einige pränatale Diagnoseverfahren vorstellen. Erstes Schwangerschaftsdrittel Ultraschalluntersuchung: Der Ultraschall ist die wichtigste Möglichkeit der vorgeburtlichen Diagnostik. Durch ihn kann bereits in der elften bis vierzehnten Schwangerschaftswoche ein Hinweis auf Trisomie 21 gefunden werden (ungewöhnlich großes Nackenödem). In der 19. bis 22. Schwangerschaftswoche sind auch andere Fehlbildungen erkennbar.

4 Ersttrimesterscreening Bei dem Ersttrimesterscreening handelt es sich um eine Reihe von Untersuchungen, die zur Erkennung von Chromosomenanomalien führen sollen. Dabei werden die Ultraschalluntersuchung und eine Blutuntersuchung, sowie das Risiko eines hohen Alters der Mutter mit einbezogen. Chorionzottenbiopsie Die Chorionzottenbiopsie ist die Untersuchung der Plazenta. Auch hier sollen wieder Chromosomenanomalien erkannt werden. Das geschieht hierbei durch Gewebeproben der Chorionzotten am Mutterkuchen. Durchgeführt wird diese Art der pränatalen Diagnostik nur bei Frauen, die älter als 35 Jahre sind und sich zwischen der elften und dreizehnten Schwangerschaftswoche befinden. Zweites Schwangerschaftsdrittel Quadrupeltest Zwischen der 14. und 18. Schwangerschaftswoche kann der Quadrupeltest durchgeführt werden. Hierbei wird das Blut auf die vier Werte HCG, AFP, Inhibin A und Estriol untersucht, um das Risiko für Chromosomenveränderungen zu ermitteln. Amniozentese Die Amniozentese bezeichnet die Fruchtwasseruntersuchung der Frau. Sie soll Aufschluss über eine krankhafte Veränderung der Erbsubstanz geben und wird besonders häufig bei Frauen über 35 Jahren eingesetzt. Die dazu aus dem Fruchtwasser entnommenen Zellen werden in einem Labor vermehrt und dort auf Anomalien untersucht. Durchgeführt werden kann die Amniozentese in der 15.bis 18. Schwangerschaftswoche. Das Ergebnis dieses Testes liegt nach ungefähr drei bis vier Wochen vor und bietet leider keine 100% Sicherheit. Das Risiko einer Fehlgeburt liegt nach Durchführung des Testes bei 0,5 bis 1%. Organultraschall Der Organultraschall kann in der 20. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden. Hierbei werden die Organe des Babys auf Veränderungen untersucht. Es wird allerdings nicht nur nach Veränderungen gesucht, die das Risiko einer Chromosomenanomalie steigern, sondern auch nach Faktoren, die dieses Risiko wieder senken. Doppler-Untersuchung

5 Bei der Doppler-Untersuchung handelt es sich um einen besondere Art des Ultraschalls. Er misst den Blutfluss in den Adern der Mutter und den Adern des Kindes und stellt somit sicher, dass die ausreichende Versorgung des Fötus gewährleistet ist. Nabelschnurpunktion (Chordozentese) Dieser Test, der in der 18. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden kann, ist eine Blutuntersuchung des Babys. Während einer Ultraschallüberwachung wird dazu Blut aus der Nabelschnur entnommen und eine Chromosomenanalyse der weißen Blutkörperchen vorgenommen. Möglich ist dadurch, die Zahl der Blutplättchen festzulegen und das Blutbild des Babys zu bestimmen. Nach Anwendung des Tests steigt die Wahrscheinlichkeit einer Fehlgeburt auf über 1%. Drittes Schwangerschaftsdrittel CTG (Cardio-Toko-Graphie) Durch diesen Test wird die Sauerstoffversorgung des Babys überprüft, indem der Verlauf des Herzschlags beobachtet wird. 3D beziehungsweise 4D Ultraschall Beim 3D Ultraschall wird ein plastisches Bild des Kindes erzeugt, sodass zum Beispiel ein offener Rücken ausgeschlossen werden kann. Der 4D Ultraschall zeigt ein plastisches Bild des Kindes und dessen Bewegungen.

6 Chromosomenmutation Die Chromosomenmutation bezeichnet eine erblich bedingte strukturelle Veränderung an Chromosomen. Dadurch wird die Abfolge der Gene geändert. Die Chromosomenmutation gehört mit der Genommutation zu den Chromosomenaberrationen. Chromosomenmutationen entstehen aufgrund von seltenen aber regelmäßigen Chromosomenbrüchen. Sie verändern die Reihenfolge, Anzahl oder die Art der Gene auf einem Chromosom. Die Ursache dafür kann natürlich sein oder auch durch Mutagene hervorgerufen werden. Es gibt verschiedene Arten der Chromosomenmutation: Deletion: Bei der Deletion geht ein Chromosomenabschnitt verloren. Translokation: Beim auseinander brechen der Chromosomen gehen Teilstücke verloren, die sich dann an die Chromatide eines Chromosoms anheften. (Austausch) Duplikation: Hier ist der Abschnitt eines Chromosoms doppelt vorhanden. Ein auseinander gebrochenes Teilstück gliedert sich in ein Schwesterchromatid ein. Inversion: Nach einem doppelten Bruch im Chromosom, hat sich ein Stück umgekehrt eingefügt. Insertion/Addition: Hierbei besitzt das Chromosom ein zusätzliches Teilstück. Auswirkungen Translokationen und Inversionen haben häufig überhaupt keine Auswirkungen, wohingegen einige Veränderungen durch Chromosomenmutation zu schwerwiegenden Krankheiten führen können. Ich möchte nun noch einmal näher auf die Stammbaumanalyse als Möglichkeit des Gentests eingehen.

7 Die Stammbaumanalyse hilft dabei, die Wahrscheinlichkeit eines kranken Kindes darzustellen. So werden die dominanten und rezessiven Gene von den Eltern bzw. mehrerer vorhergegangener Generationen benannt und mit Hilfe der Mendelschen Regeln auf die kommende Generation übertragen. Hierzu muss man zwischen einem monohybriden und einem dihybriden Erbgang unterscheiden. Während man sich bei einem monohybriden Erbgang nur auf ein Merkmal (blaue Augen) spezialisiert, werden bei einem dihybriden Erbgang zwei Merkmale weitervererbt. Außerdem unterscheidet man zwischen gonosomal und autosomal. Autosome bezeichnen die 44 Körperchromosomen, während sich gonosomale Erbgänge nur mit den Geschlechtschromosomen auseinandersetzen. Hier ein paar Beispiele: Autosomal-dominanter Erbgang Bei einem autosomal-dominanten Erbgang tritt die Krankheit ungefähr gleich häufig bei beiden Geschlechtern auf. Von einer Krankheit betroffene Eltern können auch gesunde Kinder bekommen. Allerdings tritt die Krankheit in jeder Generation auf. Jeder Kranke hat in der Regel einen von der Krankheit betroffenen Elternteil. Wenn beide Eltern gesund sind, gibt es keine kranken Kinder, auch wenn in der Generation der Großeltern Personen von der Krankheit betroffen waren. Autosomal-rezessiver Erbgang Die Eltern und Kinder betroffener Personen sind meistens gesund, da es sich hier um ein rezessives Gen handelt. Die Krankheit muss nicht zwangsläufig in jeder Generation auftreten, tritt aber bei Frauen und Männern gleich häufig auf. Die Kinder sind meistens krank, wenn es sich um ein blutsverwandtes Elternpaar handelt. Gonosomal-dominanter Erbgang Das Vererbungsmuster ähnelt dem des autosomal-dominanten Erbgangs stark, allerdings sind beim gonosomal-dominanten Erbgang, nur die Töchter eines erkrankten Vaters betroffen. Von der Krankheit betroffen sind heterozygote und dominant homozygote Frauen und dominant heterozygote Männer. Bei diesem Erbgang sind statistisch mehr Frauen betroffen. Gonosomal- rezessiver Erbgang Bei diesem Erbgang sind statistisch mehr Männer als Frauen betroffen. Homozygot rezessive Frauen und heterozygot rezessive Männer erkranken. Frauen bei denen die Krankheit nicht ausbricht, können trotzdem Konduktorinnen sein. Fazit Eine Gendiagnose in Form eines Gentests sollte man nach reiflicher Überlegung eingehen. Oft kann es auch passieren, dass man erfährt, dass das Kind krank sein wird und eines der beiden Elternteile auch an dieser Krankheit erkrankt ist und sie nur noch

8 nicht ausgebrochen ist. Man müsste sich genau überlegen, wie man mit diesem Wissen umgeht und ob man ohne dieses Wissen nicht glücklicher bis zum Ausbruch der Krankheit gelebt hätte. Auf der anderen Seite können viele Krankheiten schon durch eine pränatale Diagnostik erkannt werden und mit einer Therapie behandelt werden. Gibt es die Möglichkeit der Therapie nicht, so kann immer noch auf einen Schwangerschaftsabbruch zurückgegriffen werden oder man muss sich auf das Leben mit einem behinderten Kind einstellen. Gentests haben insgesamt mehr Nutzen als Schaden für die Menschheit. Allerdings können sie das Leben einzelner Menschen negativ beeinflussen. Die genetische Beratung informiert dabei die einzelnen Personen im Voraus über einen möglichen Ausgang der Gentests und spielt damit eine Zentrale Rolle in der Gendiagnose. Ob die Gendiagnose etwas Gutes oder Schlechtes ist, kann man nicht genau entscheiden. Auf jeden Fall ist durch die Gentests vielen Personen Leid erspart geblieben und sie sind auf das Unabwendbare vorbereitet worden. Quiz 1.Was bezeichnet das Wort pränatale Diagnostik? a) Gentests nach der Geburt eines Babys b) Gentests vor einer gewünschten Schwangerschaft c) Gentests während einer Schwangerschaft 2. Was ist eine Chromosomenmutation? a) Eine Mutation die nur am y-chromosom vorkommt b) Die Mutation einer dritten Hand c) Die strukturelle Veränderung an Chromosomen 3. Was bezeichnet das Wort Autosomen? a) die Geschlechtschromosomen b) die Körperchromosomen c) ein Erbgang der nur ein Merkmal betrachtet Lösung: c,c,b Quellen Rund-ums-baby.de/p.diagnostik.htm Wikipedia.de/chromosomenmutation wikipedia.org/wiki/dna-analyse gentest-ratgeber.de wikipedia.org/wiki/stammbaumanalyse

9 bc02.rp-online.de/polopoly_fs/platzhalter-symbolbild-dna-gentest-gen-test !httpImage/ jpg_gen/derivatives/d540x303/ jpg Marie Ludwig