cytogenetics ΚΥΤΤΑΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ

Δομη χρωμοσωμάτων Χρωμοσωμικες ανωμαλίες (chromosomal abnormalities)- παραδειγματα Καρυότυποι (φυσιολογικοί-παθολογικοί) Χρωμοσωμικες ανωμαλίες και κλινικες καταστασεις

Οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες (Χ.Α.) Αιτία στειρότητας και αποβολών ( σε ΧΑ οφειλονται >50% των αποβολών 1 ου τριμήνου ) Συγγενών ανωμαλιών (~1/200 νεογνά με πολλαπλές συγγενείς ανωμαλίες έχει ΧΑ (δυνατότητα έγκαιρης διάγνωσης-προγεννητικός έλεγχος) Τα περισσότερα νεογνά με Χ.Α. γεννιούνται από φυσιολογικούς γονείς. ~1% του πληθυμού φερει καποια χρωμοσωμική αλλαγή πουενώ δεν έχει αντίκτυπο στους ίδιους μπορεί να οδηγήσει σε αποβολές ή στη γέννηση παθολογικού απογόνου που οφείλεται σε χρωμοσωμική ανωμαλία Οι Χ.Α. των καρκινικών κυττάρων είναι επίκτητες και βρίσκονται στα παθολογικά κύτταρα και έχουν συχνά προγνωστική και διαγνωστική σημασία.

Για να μελετηθούν τα χρωμοσώματα Απαιτούνται διαιρούμενα κύτταρα Δείγμα: Περιφερικού αίματος, μυελού, βιοψίες, δέρματος, αμν. υγρού, τροφοβλάστης κ.λ.π.

Τελομερές (Telomere) Τα χρωμοσωματα είναι ορατά κατά τη μετάφαση (κυτταρική διαίρεση) Μικρος βραχιονας p Κεντρομεριδιο συνδεει αδελφες χρωματιδες-σημαντικο για το διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων κατά την κυτταρική διαίρεση. επαναλαμβανόμενοdna: Οι ανοιχτόχρωμες G ζώνες είναι συνήθως ευχρωματινικές περιοχές που αναδιπλασιάζονται νωρίς και είναι πλούσιες σε CG Μεγάλος βραχιονας q Τελομερές (Telomere) Οι σκούρες G ζώνες αντιπροσωπεύουν κυρίως ετεροχρωματινικές περιοχές που αναδιπλασιάζονται αργά και είναι πλούσιες σε ΑΤ

http://web.udl.es/usuaris/e4650869/docencia/practiques_on-line/cariotips/ideogrames/46xy-s.gif

http://home.comcast.net/~dmgt350/cytogenetics/ideogram.htm Προτυπο ζώνωσης ( banding patterns) των ανθρώπινων χρωμοσωμάτων οπτικό μικροσκόπιο (light microscopy)

Διακριτική ικανότητα ανάλογη της ζώνωσης Wolstenholme J (1992) In: Human Cytogenetics: a Practical Approach (DE Rooney, BH Czepulkowski eds), Vol. 1, 2nd edn, pp. 1 30. IRL Press, Oxford. http://blog.kokocinski.net/index.php/cytogenetic-nomenclature?blog=2

Ζευγάρι ομόλογων χρωμοσωμάτων (μετάφαση) Γονιδιακή θέση (locus) Αλληλόμορφο (Allele)

Χρωμόσωμα 17- ιδεόγραμμα- γονίδια (1200-1300) FZD2 AKAP10 ITGB4 KRTHA8 WD1 SOST MPP3 Γονίδια στην περιοχή 7q12-q22 MLLT6 STAT3 BRCA1 GFAP NRXN4 NSF NGFR CACNB1 HOXB9 HTLVR ABCA5 CDC6 ITGB3 Source NCBI Mao viwer

Τα χρωμοσώματα -DNA. Γονίδια 46 χρωμοσώματα (23 ζευγάρια 9ενα από κάθε γονέα) Ζευγάρια 1 22 = αυτοσωματικα(autosomes). 23 ο ζευγάρι = φυλετικά (sex chromosomes): XX και XY

Ανωμαλίες των χρωμοσωμάτων Αριθμητικές προκύπτουν συνήθως από λάθη de novo κατά τη μείωση (numerical ) Δομικές(structural) προκύπτουν από λάθη de novo κατά τη μείωση ή κληρονομούνται Διαφορετικές κυτταρικές σειρές προκύπτουν μεταζυγωτικά (μωσαϊκισμός).

Αριθμητικές ανωμαλίες Tριπλοειδια (69 χρωμοσωματα) Τρισωμία 21 Τρισωμία 13 Τρισωμία 18 Τρισωμία 22 Μονοσωμία 21

Τριπλοειδία: 69,ΧΧΧ ΧΧΥ ή ΧΥΥ

σ. Down- ελεύθερη τρισωμία -Ελεύθερη τρισωμία (95% των ασθενών) -Καρυότυπος: 47,ΧΧ,+21 -Συνιστάται προγεννητικός έλεγχος σε επόμενη εγκυμοσύνη - Δεν απαιτείται καρυότυπος των γονέων

Tυχαίος μη διαχωρισμός των 2 ομόλογων χρωμοσωμάτων 21

Αποτελέσματα μη-διαχωρισμού κατά τη μείωση (Ι και ΙΙ)

http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm Μη διαχωρισμός

Κίνδυνος απόκτησης παιδιού με σ. Down Μητρι κή ηλικία Κίνδυν ος 20 30 34 36 38 40 42 45 1/1500 1/900 1/500 1/300 1/200 1/100 1/60 1/30

47,ΧΥ,+16 Τρισωμία 16

Tρισωμία 13(σ. Patau) Eλεύθερη τρισωμία 47,ΧΧ,+13

Τρισωμία 18

Αριθμητικές ανωμαλίες φυλετικών χρωμοσωμάτων 47,ΧΧΥ 47,ΧΧΧ 47,ΧΥΥ 1/500-2000 άνδρες 1/1000-2000 γυναίκες 1/1000 άνδρες

-45,Χ (συχνότητα 1/5000 θηλυκά) σ.turner Μονοσωμία

Σ. Klinefelter

47,ΧΧΧ

47,ΧΥΥ

http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm Δομικές ανωμαλίες

Έλλειμμα(deletion) http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm

σ. Wolf-Hirschhorn 4p-

Cri-du-chat syndrome 5p-

Διπλασιασμός (Duplication) http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm

Ισοχρωμόσωμα(isochromosome) http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm

Ισοχρωμόσωμα Χ

Δακτυλιοειδές χρωμόσωμα(ring) http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm

Περικεντρική αναστροφή Pericentric inversion http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/trc-e.htm

Παρακεντρική αναστροφή Paracentric inversion

Μεταθέσεις(translocations)

Μεταθέσεις ισοζυγισμένες (balanced)- μη ισοζυγισμένες (unbalanced)

46,XY, 15,+der(15)t(15;18)(p12;q11.2) Annales de Génétique, 47(4,)2004,

Β. σ. Turner Δομικές ανωμαλίες χρωμοσώματος Χ Φυσιολογικό Χ δακτυλιοειδές έλλειμμα(p) έλλειμμα (q) ι(χq) -46,i(Χq) - ελλείμματα, δακτυλιοειδή χρωμοσώματα, μωσαϊκισμοί 46,Χ,r(X)(p22.3q22) del(x)(p21) del(x)(q21.31) (X)(q10) 45, X/46, X, r(x). 6% των θηλέων μωσαϊκισμός 45,Χ/46,ΧΥ (αυξημένος κίνδυνοςγοναδοβλαστώματος) Images courtesy of Mr Lee Grimsley and Dr Jonathan Waters, North East London Regional Cytogenetics Laboratory, Great Ormond Street Hospital NHS Trust, London, UK.)

46,Χ,r(X)(p22.3q22)

Genes Immun. Author manuscript; available in PMC 2010 January 1. 46,X,del(X)(q13).

Μεταθέσεις κατά Robertson http://www.cbs.dtu.dk/courses/genomics_course/roanoke/genetics980225.html

Μεταθέσεις κατά Robertson ισοζυγισμένες (balanced)- μη ισοζυγισμένες (unbalanced)

Μετάθεση κατά Robertson (robertsonian translocation) http://bio3400.nicerweb.com/locked/media/ch08/translocation-robertsonian.html

σ. Down- μετάθεση(translocation) http://geneticsmadeeasy.com/preguntas/pregunta34.html

Τρισωμία 13 από μετάθεση 46,ΧΥ,t(13;14)

σ. Down- μετάθεση(translocation) -Μετάθεση κατά Robertson συνήθως μεταξύ των ακροκεντρικών χρωμοσωμάτων 13, 14, 15, 21 or 22, συνήθως 14 ή 22 (~ 4% των ασθενών) -Καρυότυπος: 46,ΧΥ, t(14;21)(q10;q10), +21 ή 46,ΧΥ, rob(14;21)(q10;q10) ή der(14;21)(ονοματολογία -βλέπε Πίνακα 5.2-Thompson) -Συνιστάται προγεννητικός έλεγχος σε επόμενη εγκυμοσύνη - Συνιστάται καρυότυπος των γονέων ή και άλλων συγγενών- πιθανότητα ένας από τους γονείς να είναι φορέας.

t(14;21)

σ. Down- μετάθεση μεταξύ των δύο χρωμοσωμάτων 21

σ. Down/ σ. Down

Μερική τρισωμία 21

Ορατές χρωμοσωματικές ανωμαλίες ανιχνεύσιμες με κλασσικές κυτταρογενετικές τεχνικές Mέγεθος >5-10Mb Συνήθως περιλαμβάνουν πολλά γονίδια, ανωμαλίες από πολλά συστήματα

Μικροελλείμματα Μέγεθος: <4Μb Μέθοδος ανίχνευσης: FISH, καρυότυπος υψηλής ευκρίνειας,

Ανιχνευτές Μοναδικές αλληλουχίες επαναλαμβανόμενες αλληλουχίεςκεντρομερίδια ειδικoί για την επαναλαμβανό μενη τελομεριδιακή αλληλουχία TTAGGG. Μοριακή χρώση (paint) Επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες

σ. Down/ σ. Down

Tρισωμία 13

Τρισωμία 18

Σύνδρομο cri-du-chat 5p- (A)Ζώνες G, (B) FISH τελομεριδιακός ανιχνευτής pcp5, (C) FISH ανιχνευτής κρίσιμης περιοχής D5S23.

46,X,del(X)(q13).

Υποψία συγκεκριμένου συνδρόμου μικροελλείμματος (microdeletion syndrome) Φυσιολογικός καρυότυπος 46,ΧΧ

Διερεύνηση με FISH

Σύνδρομα μικροελλειμάτων Σύνδρομο ΟΜΙΜ Χρ. Θέση Wolf-Hirschhorn 194190 4p16 Cri-du-chat 123450 5p15 Williams-Beuren 194050 7q11.23 Angelman 105830 15q11-q13 Prader-Willi 176270 15q11-q13 Miller-Dieker 247200 17p13 Smith-Magenis 182290 17p11 Di George-VCFS 188400 22q11

Πως γράφεται ο καρυότυπος

Πως γράφεται ο καρυότυπος Συνολικος αριθμός χρωμοσωμάτων, Χρωμοσωμικη σύσταση φύλου Επι πλεον χρωμόσωμα 46,XY 47,XX,+21 47,XXX 69,XXY 45,ΧΧ,-21 Ένα λιγότερο χρωμόσωμα

Πως γράφεται ο καρυότυπος μεταθέσεις κατά Robertson 45,XX,der(14;21)(q11;q11)

Πως γράφεται ο καρυότυπος μεταθέσεις αμοιβαιες 46,XY,der(12)t(12;17)(p13.1;p13)

Πως γράφεται ο καρυότυπος έλλειμμα (deletion) del 46,XX,del(5)(p14.2) http://www.biology.iupui.edu/biocourses/n1 00H/images/CriDuChat.gif

Πως γράφεται ο καρυότυπος (Μωσαικισμός) 46,XY/47,XXY 47,ΧΧ+21/46,ΧΧ (45%/55%_