kimære

kimære, i genetik, en organisme eller væv, der indeholder mindst to forskellige sæt DNA, som oftest stammer fra fusionen af så mange forskellige zygoter (befrugtede æg) ). Udtrykket er afledt af kimæren fra græsk mytologi, et ildåndende monster, der var del løve, del ged og del drage. Kimærer skelnes fra mosaikker, organismer, der indeholder genetisk forskellige populationer af celler, der stammer fra en enkelt zygote, og fra hybrider, organismer, der indeholder genetisk identiske populationer af celler, der stammer fra et kryds af to forskellige arter. Inkluderet blandt de forskellige kendte typer dyrekimærer er dispermiske og tvillingkimærer, mikrokimærer og parthenogenetiske og androgenetiske kimærer. (For information om fænomenet i planter, se kimære.)

I dispermiske kimærer smelter to æg, der er blevet befrugtet af to sædceller sammen, og producerer et såkaldt tetragametisk individ – et individ, der stammer fra fire gameter, eller kønsceller. (Under normale omstændigheder, i mangel af zygotefusion, resulterer to befrugtede æg i produktionen af dizygotiske eller broderlige tvillinger.) Dispermisk kimærisme kan også forekomme, når en zygote smelter sammen med en befrugtet polær krop (en lille degenerativ celle produceret af æg celledeling). De forskellige væv af tetragametiske kimærer består af celler afledt af en eller begge zygoter; for eksempel, mens en vævstype kan bestå af celler fra en zygote, kan andre væv bestå af celler fra den anden zygote eller kan være cellulære kompositter af begge zygoter. Indikationer på tetragametisk kimerisme inkluderer øjne, der adskiller sig i farve, patchwork hudfarve og tvetydige ydre kønsorganer, hvilket er et tegn på hermafroditisme (med både mandlige og kvindelige reproduktive organer). I de fleste tilfælde er der imidlertid ingen observerbare symptomer på tetragametisk kimerisme, og tilstanden detekteres kun gennem omfattende genetisk analyse, når standardtest, såsom histokompatibilitetstest for vævstilpasning før organtransplantation, viser usædvanlige resultater.

Når to zygoter ikke gennemgår fusion, men udveksler celler og genetisk materiale under udvikling, produceres to individer eller tvillingkimærer, hvoraf den ene eller begge indeholder to genetisk forskellige cellepopulationer. De mest kendte eksempler på dobbelt kimærisme er blodkimærer. Disse individer produceres, når der dannes blodanastomoser (forbindelser) mellem moderkagerne hos dizygotiske tvillinger, hvilket muliggør overførsel af stamceller mellem de udviklende embryoner. Når blodkimerisme involverer mandlige og kvindelige tvillinger, resulterer kvindelig eksponering for mandlige hormoner i freemartinsyndrom, hvor kvinden er maskuliniseret; dette ses ofte hos kvæg og sjældent hos mennesker. I humane blodkimærer af samme køn kan kimærisme påvises gennem rutinemæssig blodtypning, når uventede resultater fremkalder yderligere genetisk undersøgelse.

Humane mikrokimærer produceres, når føtale stamceller eller moderceller krydser placenta (føtal- maternel mikrochimerisme) eller efter blodtransfusion (transfusionsassocieret mikrochimerisme) eller organtransplantation. Den fysiologiske betydning af mikrochimerisme er dårligt forstået. For eksempel, mens der er noget bevis for, at det kan være forbundet med forsinket overfølsomhedsimmunrespons hos fostre og mødre, har andre undersøgelser fundet sammenhæng mellem mikrochimerisme og autoimmune lidelser og hudsygdom.

Andre typer kimærer inkluderer parthenogenetiske og androgenetiske kimærer. Førstnævnte kan produceres, når et befrugtet æg genereret gennem parthenogenese (en form for aseksuel reproduktion) smelter sammen med en normal zygote. Parthenogenese i naturen er generelt begrænset til lavere planter og hvirvelløse dyr og forhindres i pattedyr ved genomisk indprægning (forældremæssigt bestemt genekspression). Dog er parthenogenetiske kimærer fra pattedyr blevet udviklet eksperimentelt og bruges almindeligvis til undersøgelse af udviklingsgenetik. Mens humane parthenogenetiske kimærer synes usandsynlige, rapporterede forskere et sådant tilfælde i 1995.

Androgenetiske kimærer er sammensat af celler, der indeholder den normale kombination af maternelle og faderlige kromosomer og celler, der indeholder to sæt faderlige kromosomer (faderlige isodisomi).Androgenetiske kimærer fra pattedyr, der genereres eksperimentelt, overlever sjældent til fødslen og er ofte ramt af alvorlige udviklingsforstyrrelser. Hos mennesker kan tilstanden forekomme naturligt, selvom den typisk ender med embryonal død. Humane androgenetiske kimærer ser ud til at opstå ved fusion af en normal zygote med et æg, der mangler sin egen kerne, men som er blevet befrugtet og indeholder en duplikat af faderens kerne.