Genetyka ćw. 2 9.10.2012
Temat 1.
Cytogenetyka interfazalna
Zagadnienia
Heterochromatyna płciowa w komórkach interfazalnych ( ciałko X, ciałko Y, pałeczka dobosza X i Y)
Metody badania heterochromatyny płciowej i zastosowanie w medycynie.
Technika fluorestencyjna hybrydodyzacji INSITU( FISH)
Zastosowanie Fish w diagnostyce chorób genetycznych.
Euchromatyna - rozluźniona, aktywna transkrypcyjnie, zawiera dużo genów które ulegają , niekondensowana, replikowana w czesnej fazie S, budowa chemiczna : zawiera nie wiele cytozyny, duża tam G-C
Hetechromatyna - skondensowana, , replikacja w później fazie S, bogata w A-T, Dna silnie zmetylowana
X - dużo genów, około 500, geny odpowiadają wielu ważnym informacją
Y mało genów, kilka naście, prawie tylko determinujące płeć męską
Proces jonizacji - proces wyrównywania ilości materiały genetycznego miedzy kobieta a facet, i dotyczy on jednego z chromosomów X u kobiety. Około 16 dnia życia zarodka, komórka dochodzi do inaktywacji chromosomu X i polega na zmetylowaniu DNA . jest on losowy, nie ważny czy X od kobiety czy faceta. Nie dotyczy 100% chromosomu, zostaje odcinek par na ramieniu krótkim - zachodzi crossing-over
Inaktywacja X lub wyłączenie X
Jeżeli w organizmie jest zwiększona ilość chromosomów X to wtedy liczba wyłączonych jest więcej, tak aby działał tylko jeden.
Otwarta ramka odczytu
Na chromosomie X jest gen XIST jest przepisywany na RNA ale nie ma odczytu potem łączy się z XIC ( centrum aktywacji X) to zaczyna proces metylacji.
Ciałko Barra- mają wszystkie samice ssaków, dna nieaktywnego chromosomu, nie w każdej komórce, tylko 20-30% procent, odpowiada liczbie nieaktywnej chromosomie, barwi się barwnikami zasadowym, barwienie Giemsy
Ciałko Y - świecący punkt w jądrze, równa się ilości Y
Pałeczki dobosza - są obserwowane w granulocytów obojętnochłonnych , w komórkach żeńskich tworzy chromatyna z nieaktywnego X, w u faceta - tworzą dolna część ramion Y ta sama część tworząca ciałko Y, świeci
Wzór na l ciałek Barra = x-1
Tabelka ma być w gładkim zeszycie
|
Liczba ciałek Barra |
Liczba ciałek Y |
46,XY |
0 |
1 |
46XX |
1 |
0 |
45X |
0 |
0 |
45X/46XX |
0/1 |
0 |
47XXX |
2 |
0 |
47XXY |
1 |
1 |
46XY/47XXy 47,XYY 48XXXY |
0/1 0 2 |
1/1 2 1 |
Ciałko Barra, ciałko x, pałeczki dobosza
Fluorescencyjna hybrydyzacja In situ
Denaturacja zerwanie wiązań wodorowych, o
Hybrydyzacja In situ - łączenie jednoniciowych kwasów nukleinowych w struktury 2 niciowe, może zachodzić wobec każdego kwasu nukleinowego
Technika cytochemiczna służąca do wykrywania pojedynczego genu lub jego fragment bezpośrednio w preparatach cytogenetycznych i cytologicznych
In situ - w miejscu naturalnego występowania
Metodą ta można badać swoistą ekspresje genu w komórce czy tkance.
Materiał do hybrydyzacji In situ:
-skrawki tkanek
-pojedyncze komórki
-struktury subkomórkowe np. chromosomy
Prowadzona jest bezpośrednio na szkiełku mikroskopowym bez przenoszenia na nośnik, w zawiesinach komórek lub próbkach tkanek pobranych w trakcie biopsji
Etapy hybrydyzacji In situ
Sporządzenie i wyznakowanie sondy
Przygotowanie preparatu cytologicznego
Denaturacja sondy i DNA chromosomowego(jądrowego)
Reakcja hybrydyzacji
Usunięcie niespecyficznie związanej sondy
Detekcja sondy(wykrywanie)
Analiza mikroskopowa
Fish- fluorescencyjna hybrydyzacja
Technika ta wykorzystuje fluorescencyjne metody detekcji sondy
Po hybrydyzacji preparaty ocenia się pod mikroskopem fluorescencyjnym
Ze względu na swą duża rozdzielność i łatwość użycia FISH wyparł radioaktywna hybrydyzację In situ
Materiał chromosomowy sonda
Denaturacja DAN chromosomowe i sondy
Nałożenie sony na preparat chromosomowy i hybrydyzację
Płukanie preparatu w
celu usunięcia nadmiaru sondy detekcja sondę za pomocą Ab znakowanych fluorescencyjnie
Płukanie preparatu w celu usunięcia nadmiaru Ab
Fluorescencyjne barwienie chromosomowe np. DAP
Fluorescencyjnie barwienie chromosomów np. DAP
Obserwacja sygnałów sond w mikroskopie
Obserwacja sygnałów sond pochodzących z Ab w mikroskopie
Sondy wykorzystywane w metodzie FISH
Centromerowe - detekcja aneuploid ii chromosomowych lub określanie pochodzenia chromosomów markerowych
Telomerowe specyficzne dla wszystkich lub konkretnych telomerów
Specyficzne dla rDNA - do badania wariantów polimorficznych chromosomów akrocentrycznych
Malujące - heterogenna mieszanina sekwencji unikalnych specyficznych dla ramion krótkich lub/i długich chromosomów
Prążkowo specyficzne / unikalne - komplementarne do genów lub locci genowych, rozpoznawanie mikrodelecji i określanie punktów złamań chromosomowych
Zastosowanie techniki fish
Badanie prawidłowości struktury chromosomu, diagnostyka aberracji strukturalnych i liczbowych
Dokładne określanie punktów złamań w zdiagnozowanych aberracji strukturalnych
Wykrywanie niewielkich delecji w pozornie cytogenetycznie zrównoważonych translokacjach powstałych de novo
Diagnostyka cytogenetyczna komórek nowotworowych
Określanie niektórych wariantów morfologii chromosomów
Multicolour Fish
Kombinacja sond malujących dla wszystkich chromosomów
Niemożliwa jest bezpośrednia analiza obrazu
Zastosowanie
Diagnostyka złożonych aberracji strukturalnych
Diagnostyka translokacji ukrytych - niewidocznych w klasycznej analizie prążków
Identyfikacja chromosomów markerowych
Temat 2.
Cytogenetyka cz. 2
Zagadnienia
zespoły chromosom opatii płciowej
zespół Turnera
zespoł klinefertera
zespoły 47,XXX i 47 XYY
zespoły delecji
zespół Cri-du-chat
zespół Wolfa-Hirschhorna
zespoły mikrodelecji
zespół Pradera-Williego
zespół Angelmana
analiza kariogramów wyżej wymienionych chromosom opatii
zespól Turnera
rocznie około 100, w kraju ok1 0 tys
monosomia chromosomu X ( taka aberracja tylko 1% donoszonych)
kariotyp
45,X 60 % wszystkich przypadków
Mozaika 45,X/ 46,XX
46,X,i (X)(q10)
46, X, r(X)
Zaburzani zastania - małe dziecko z niedowagą i niedomiara, u młodych dziewcząt brak skoku powstaniowego, późne zakończenie wzrastania kości długich
Specyficzny fenotyp morfologiczny - obrzęki stóp i dłoni, krótka szyja, płatowata,
wysokie czoło, wysoko nasada nosa, szeroki rozstaw oczy, fałda nakątna, niskie, krępa budowa ciała, brak talii, brak zaokrąglonych bioder, otyłość, szeroka klatka piersiowa( puklerzowa ta), szeroki rozstaw brodawek piersiowych, koślawość łokci i kolan, skąpe owłosienie pach i łona, niedorozwój zewnętrznych narządów płciowych
zaburzenia rozwoju układu sercowo naczyniowego, dwudzielna zastawka aorty, wcześniejsza osteoporoza, zapalenia ucha środkowego nawykowego, prowadzi do upośledzenia słuchu, nerka podkowiasta, choroby autoagresji - rzs, choroba Leśniowskiego, łysienie plackowate
niewydolność jajników - włóknienie, niepłodne, niemiesiączkują, mała spłaszczona macica
inteligencja w normie, u dzieci problemy z nauk ścisłych, lepiej języki
problemy koordynacja wzrokowo-ruchowa, źle wypadają w sportach zespołowych
zespół klinefertera
47, XXY - 85% przypadków
46, XY/47XXY
48, XXXY
49XXXXY
Nie rozpoznaje się w wieku noworodkowym i wczesnodziecięcym, najczęściej jednie wnętrostwo , spodziectwo , ( cewka na spodzie prącia a nie na szczycie),małe rozmiary prącia, rozwój psychiczny w normie każdy X obniżenie IQ o 15 punktów, wysocy, zmniejszony obwód głowy, specyficzna budowa ciała - długie kończyny w stosunku do ciała
Eunochiodalna typ budowy, otyłość brzuszna , ginekomastia z tym 50 % większe szanse na nowotwór piersi, delikatny zarost, chłopięcy wygląd twarzy, brak łysienia skroniowego, niedorozwój zewnętrznych narządów płciowych, małe jądra , Azoospelia ( brak jajników w ejakulacie) , schizofrenia
Zespół XXX
1/1000 dziewcząt, nondysjunkcja w 1 lub 2 podziale mejotycznym
47,XXX
Brak charakterystycznych cech, często niedowaga, niedomiara
W wieku dojrzałym zaburzenia miesiączkowania, wczesna menopauza, większość płodna i ma zdrowe dzieci, u 15-20 % lekkie upośledzenie umysłowe, problemy w nauce, późny rozwój mowy
Ze sol XYY
1/1000 chłopców
Bardzo wysocy, szybki wzrost od 2 roku życia, skok pokwitaniowy dłuższy i silniej zaznaczony , silny trądzik, płodni, inteligencja przeciętna, opóźniony rozwój mowy, wybuchowy charakter, impulsywni, częściej wchodzą konflikt z prawem
Delecja jest widoczna pod mikroskopem
Mikrodelecje - nie da się zobaczyć po prążkach
Zespoły z mikro delecją sś identyfikowane Fischem
Zespoł Cri-du- chat
46,XX,del(5)(p15)
Zespół kocie krzyku,
Związany z delecją terminalną ramienia krótkiego chromosomu 5
Ciężki zespół
Nie chodzą, nie mówią, upośledzenie umysłowe
Specyficzny fenotyp behawioralny
Charakterystyczny płacz o wysokim tonach, liczne wady w funkcji krtani, niedorozwój aparatu głosowego
Niska masa urodzeniowa, hipotonia, małogłowie, twarz asymetryczna często, twarz okrągła do 3 roku życia potem się wydłuża, gapowatość twarzy, wady zgryzu, hiperteloryzm, zmarszczka nakątna, skośne w dół ustawione szpary powiekowe, nisko osadzone uczy, niedorozwój umysłowy, niedorozwój fizyczny, opóźniony rozwój psychoruchowy, motoryki,
Wady narządów wewnętrznych - wady serca, ubytki w przegrodzie komorowej i przedsionkowej, zniekształcenia kośćca,
Hiperaktywne, nadpobudliwe, tiki, agresja, napady złości, autoagresja, nadwrażliwość na dźwięki, brak koncentracji, brak koncentracji
1/50000
Zespół Wolfa hirschhorna
46,XX, del(4)(p16.3)
1/50000 urodzeń
Częściej dziewczynki 2:1
Ciężki zespół, 30 procent dożywa 2 roku życia, ciężkie zaburzenia wzrastania w okresie płodowym i postnatalnym, niedorozwój umysłowy
Charakterystyczna twarzy - wypukłe czoło, wysunięta nasada nosa, szeroka nasada nosa, z profilu przypomina kształt hełmu greckiego, wysoko uniesione brwi, krotka rynienka, opuszczone Usza, mała żuchwa, cofnięta broda, wydatna potylica, zniekształcona małżowina uszna, , rozszczep wargi i podniebienia, język nie mieści się w jamie ustnej, wysokie gotyckie podniebienie,
Ubytki przegrody międzykomorowej i międzyprzedsionkowej,
Wnętrostwo, spodziectwo, anomalnie rozwojowe płuc i nerek, anomalie układu kostnego, deformacje stóp, napady drgawek ustępują z wiekiem, upośledzenie mowy,
Zespół pradera willi ego
Przyczyny zespołu Pradera - willi ego
Brak aktywności genów zlokalizowanych w regionie q11-13 na chromosomie 15 ojcowskim
Trzy mechanizmy powstawania PWS
-mikrodelecja w regionie 15q11-13 pochodzenia ojcowskiego 70%
46, XX, del(15)(q11q13)pat
-matczyna jedno rodzicielska disomia (Muld) brak delecji, 25% uniparentalna disomia
46, XX, upd(15) mat lub 46 XY, upd(15)mat
- mutacja imprintingowi pochodzenia ojcowskiego w centrum imprintingu <5%
(imprintingenomowe- napiętnowanie genetyczne, powstaje na podstawie metylacji, która powoduje ze ten gen zostaje wyłączony)
Regon krytyczny 15q11q13
Regiony obejmujące geny napiętnowane( nieaktywne) - imprinting genowy
Przyczyny zespołu angelmana
Brak aktywności genów zlokalizowanych w regionie 15q11-13 na chromosomie 15 matczynym
4 mechanizmy
-mikrodelecja w regionie 15q11-13 pochodzenia matczynego 70%
46,XX, del(15)(q11q13)mat
-ojcowska jednorodzicielska disomia patUPD 1-2%
46,XX,upd(15)pat
-mutacje imprintingowane pochodzenia matczynego w centrum imprintingu 3-5%
-Mutacje genu UBE3A przekazane przez matkę 5-10%
Zespół will ego
Upośledzona funkcja podwzgórza
Obniżone napięcie mięśniowe, hiperfagia, żarłoczno, hipogonadyzm, niski wzrost, małe dłonie i stopy, zaburzenia zachowania
Okres noworodkowy
Wybitna hipotonia - słabe ruchy płodowe, ospałe, nieruchomo, nie płaczą, niejadki, brak odruchu ssania, połykania, niedorozwój zewnętrznych narządów płciowych, wnętrostwo, zaburzenia termoregulacji
Niemowlęcy
Ustępuje hipotonia, opóźniony rozwój, duża tkanka tłuszczów, od 2 do 3 roku życia, łaknienie, hiperfagia, duża otyłość, upośledzona funkcja podwzgórza, nie odczuwają sytości(hormon lektyna),
Zwężone wypukle czoło, oczy w kształcie migdała, małe usta, uniesiona wargą górną, błękitne tęczówki, jasne włoski i karnacja,
Male dłonie i małe stopy, niski wzrost, wady postawy, upośledzenie umysłowe - zaburzenia zachowania, trudności w nauce, wybuchy złości gdy zachodzą zmiany w rutynie dnia lub odmawia się jedzenia
Wysoki próg bólowy, zwolnione tempo wzrastania
Wiek dojrzały
Olbrzymie BMI powyżej 45
Powikłania otyłości - cukrzyca, nadciśnienie, bezdech, obciążenie stawów, zwyrodnienia,
Zespół angelmana
Zespół uśmiechniętej kukiełki
Uszkodzony móżdżek, niezborność w poruszania
Wybuchy śmiechu
Ruchy kukiełki
Głębokie upośledzenie umysłowe
Wyszukiwarka