Chimera, in de genetica, een organisme of weefsel dat ten minste twee verschillende sets DNA bevat, meestal afkomstig van de fusie van evenveel verschillende zygoten (bevruchte eieren ). De term is afgeleid van de Chimera uit de Griekse mythologie, een vuurspuwend monster dat deels leeuw, deels geit en deels draak was. Chimaeras onderscheiden zich van mozaïeken, organismen die genetisch verschillende populaties cellen bevatten die afkomstig zijn van een enkele zygote, en van hybriden, organismen die genetisch identieke celpopulaties bevatten die afkomstig zijn van een kruising van twee verschillende soorten. Tot de verschillende bekende soorten dierlijke chimeren behoren dispermische en tweeling-chimeren, microchimeren en parthenogenetische en androgenetische chimeren. (Voor informatie over het fenomeen in planten, zie chimera.)
National Institute of Health
In dispermische chimaeras smelten twee eieren die zijn bevrucht door twee sperma samen, waardoor een zogenaamd tetragametisch individu ontstaat – een individu dat afkomstig is van vier gameten, of geslachtscellen. (Onder normale omstandigheden, bij afwezigheid van zygote-fusie, resulteren twee bevruchte eieren in de productie van dizygote of broederlijke tweelingen.) Dispermisch chimerisme kan ook optreden wanneer een zygote samensmelt met een bevrucht polair lichaam (een kleine degeneratieve cel geproduceerd door een ei). celverdeling). De verschillende weefsels van tetragametische chimeren bestaan uit cellen die zijn afgeleid van een of beide zygoten; bijvoorbeeld, terwijl het ene weefseltype kan bestaan uit cellen van de ene zygoot, kunnen andere weefsels bestaan uit cellen van de andere zygoot of kunnen cellulaire composieten van beide zygoten zijn. Indicaties van tetragametisch chimerisme zijn onder meer ogen die verschillen in kleur, patchwork huidskleur en dubbelzinnige uitwendige geslachtsorganen, wat een teken is van hermafroditisme (met zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen). In de meeste gevallen zijn er echter geen waarneembare symptomen van tetragametisch chimerisme en wordt de aandoening alleen gedetecteerd door middel van uitgebreide genetische analyse wanneer standaardtests, zoals histocompatibiliteitstests voor weefselmatching voorafgaand aan orgaantransplantatie, ongebruikelijke resultaten opleveren.
Wanneer twee zygoten geen fusie ondergaan maar tijdens de ontwikkeling cellen en genetisch materiaal uitwisselen, worden twee individuen of tweelingchimaeras geproduceerd, waarvan er één of beiden twee genetisch verschillende celpopulaties bevatten. De meest bekende voorbeelden van tweelingchimerisme zijn bloedchimaeras. Deze individuen worden geproduceerd wanneer bloedanastomosen (verbindingen) ontstaan tussen de placentas van dizygote tweelingen, waardoor de overdracht van stamcellen tussen de zich ontwikkelende embryos mogelijk wordt. Wanneer bloedchimerisme een mannelijke en vrouwelijke tweeling betreft, resulteert de blootstelling van vrouwen aan mannelijke hormonen in het freemartinsyndroom, waarbij het vrouwtje wordt gemannelijkt; dit komt vaak voor bij runderen en zelden bij mensen. Bij chimere bloedcellen van hetzelfde geslacht kan chimerisme worden gedetecteerd door routinematige bloedtypering, wanneer onverwachte resultaten aanleiding geven tot nader genetisch onderzoek.
Menselijke microchimeren worden geproduceerd wanneer foetale stamcellen of moedercellen de placenta passeren (foetale cellen). microchimerisme van de moeder) of na bloedtransfusie (transfusie-geassocieerd microchimerisme) of orgaantransplantatie. De fysiologische betekenis van microchimerisme wordt slecht begrepen. Hoewel er bijvoorbeeld enig bewijs is dat het verband kan houden met vertraagde overgevoeligheids-immuunresponsen bij foetussen en moeders, hebben andere onderzoeken associaties gevonden tussen microchimerisme en auto-immuunziekten en huidaandoeningen.
Andere soorten chimaeras zijn onder meer parthenogenetische en androgenetische chimaeras. De eerste kan worden geproduceerd wanneer een bevruchte eicel die is gegenereerd door parthenogenese (een vorm van ongeslachtelijke voortplanting) versmelt met een normale zygote. Parthenogenese in de natuur is in het algemeen beperkt tot lagere planten en ongewervelde dieren en wordt bij zoogdieren voorkomen door genomische imprinting (ouderlijk bepaalde genexpressie). Parthenogenetische chimeren van zoogdieren zijn echter experimenteel ontwikkeld en worden vaak gebruikt voor de studie van ontwikkelingsgenetica. Hoewel menselijke parthenogenetische chimeren onwaarschijnlijk lijken, rapporteerden wetenschappers een dergelijk geval in 1995.
Androgenetische chimeren bestaan uit cellen die de normale combinatie van moederlijke en vaderlijke chromosomen bevatten en cellen die twee sets vaderlijke chromosomen bevatten (vaderlijke chromosomen). isodisomie).Experimenteel gegenereerde androgenetische chimeren van zoogdieren overleven zelden tot aan de geboorte en worden vaak getroffen door ernstige ontwikkelingsstoornissen. Bij mensen kan de aandoening van nature voorkomen, hoewel deze meestal eindigt in embryonale dood. Menselijke androgenetische chimaeras lijken te ontstaan door de fusie van een normale zygote met een ei dat zijn eigen kern mist, maar is bevrucht en een dubbele vaderlijke kern bevat.