- 1 -
GENETYKA  ĆWICZENIA
Wstęp
" telomery  (T/A)1-4G1-8; telomeraza  komórki macierzyste, gonady, nowotwory
" mutacje: liczbowe (1:50), strukturalne (1:1000), genowe (1:1010)
" mitDNA: 2 rRNA + 22 tRNA + 13 mRNA = 37 genów
" w komórce ekspresji ulega około 15% genów (ró\
ne w ró\
nych tkankach)
ISCN, kariotypowanie
" crossing  over zachodzi pomiędzy chromatydami siostrzanymi
" An International System for Human Cytogenetic Nomenclature = ISCN
" chromosomy
- metacentryczne: 1, 3, 16, 19, 20
- submetacentryczne: 2, 4  12, 17, 18, X
- akrocentryczne: 13  15, 21, 22, Y
" grupy chromosomów:
- A: 1  3: du\
e metacentryczne,
- B: 4  5: du\
e submetacentryczne
- C: 6  12, X: średnie meta- i submetacentryczne
- D: 13  15: średnie akrocentryczne
- E: 16  18: krótkie meta- i submetacentryczne
- F: 19  20: krótkie metacentryczne
- G: 21  22, Y
" przykłady zapisów ISCN:
47,XX,+21
47,XX,+?8
46,XX,del(1)(q2?)
46,XX,del(1)(q?2)
46,XX,del(5)(pterq13:)  delecja terminalna w chromosomie 5 od końca p do q13
46,XX,add(19)(p13 or q13)  naddatek w chromosomie 9 w miejscu p13 lub q13
46,XX,ins(2)(p13q21q31)  insercja w 2p13 materiału z od q21 do q31
46,XY,ins(5;2)(p14;q21q25)  insercja w 5p14 materiału z od 2q21 do2q25
46,XX,inv(2)(p21q31)  inwersja pericentryczna
46,XY,t(12;16)(q13;p11)  translokacja zrównowa\
ona pomiędzy 12q13 a 16p11
46,XX,t(5;6)(q13q23;q15q23)  translokacja zrównowa\
ona między 5q13-q23 a 6q15-q23
46,XX,t(2;7;5)(p21;q22;q23)  translokacja zrównowa\
ona pomiędzy trzema chromosomami
45,XX,dic(13;15)(q22;q24)  translokacja zrównowa\
ona, utrata jednego chromosomu i powstanie chromosomu
dicentrycznego z połączenia 13q22 i 15q24
46,XX,+13,dic(13;15)(q22;q24)  translokacja niezrównowa\
ona, dodatkowy chromosom 13 oraz chromosom
dicentryczny z translokacji od 15q24 na 13q22
46,XX,der(22)t(9;22)(q34;q11)  pochodny chromosom 22 powstały w wyniku translokacji zrównowa\
onej
materiału między 2q11 a 9q34
46,XX,der(1)t(1;3)(9p32;q21)dup(1)9q25q42)  pochodny chromosom q powstały z translokacji zrównowa\
onej
między 1p32 a 3q21 oraz duplikacji fragmentu od 1q25 a 1q42
46,XX,13cenh+pat  polimorfizm chromatyny okołocentromerowej pochodzenia ojcowskiego
46,XY,17ps+mat  polimorfizm satelit chromosomu 17 pochodzenia matczynego
46,XX,9qh+ - polimorfizm heterochromatyny na 9q
46,XY,upd(15)mat  disomia uniparentalna matczyna chromosomu 15
46,X,fra(X)(q27.3)  łamliwy chromosom X w obszarze q27.3
46,XX,r(7)(p22q36)  chromosom kolisty 7 po delecjach terminalnych w punktach p22 i q36
46,XX,i(17)(q10)  izochromosom 17
47,XX,+mar  obecność markera  dodatkowego chromosomu nieznanego pochodzenia
mos 45,X[20]/46,XX[80]  mozaika: 20 komórek ze 100 z monosomią X
- 1 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
Created by Neevia Document Converter trial version
- 2 -
Mutacje chromosomowe
Zmiany genetyczne dotyczące odcinka chromosomu, całego lub kilku chromosomów nazywamy aberracjami
chromosomowymi. Anomalie mogą występować na ka\
dym etapie \
ycia komórki, najczęściej jednak pojawiają
się w czasie podziału komórki. Aberracje chromosomowe zmieniają strukturę, a niekiedy równie\
liczbę
chromosomów.
Aberracje chromosomowe strukturalne
Przyczyną ró\
nych zmian strukturalnych chromosomów mogą być:
a) pęknięcia, a następnie albo utrata fragmentu (delecja), zwielokrotnienie fragmentu (duplikacja), odwrócenie
fragmentu (inwersja), przemieszczenie fragmentu do innego chromosomu (translokacja) albo obu końców
chromosomu i połączenie przeciwległych biegunów (chromosom kolisty)
b) nieprawidłowy podział centromeru (izochromosom)
c) niezrównowa\
ona wymiana chromatyd siostrzanych w czasie crossing-over (powstaje chromosom z delecją
lub duplikacją)
Delecja  zmiana polegająca na utracie fragmentu chromosomu, wielkość utraconego odcinka mo\
e być ró\
na.
Osobnik traci jakąś część informacji genetycznej, dlatego zbyt du\
e delecje stanowiące ok. 3 % genomu są
letalne nawet w stanie heterozygotycznym. W zale\
ności od tego, jaki fragment chromosomu jest tracony
wyró\
niamy:
- delecję terminalną, inaczej deficjencję (pojedyncze miejsce pęknięcia, utracona zostaje dystalna cześć
chromosomu)
- delecję interstycjalną (chromosom pęka w dwóch miejscach i tracona jest jego środkowa część)
Du\
e delecje hamują tworzenie synaps w mejozie i powodują nondysjunkcję (nie rozejście się) chromosomów,
obni\
ając w ten sposób płodność. Delecje nie odgrywają du\
ej roli w ewolucji, poniewa\
utrata materiału
genetycznego jest najczęściej du\
a i osobnik z takim rodzajem mutacji ginie.
Duplikacja  zmiana polegająca na zwielokrotnieniu fragmentu chromosomu. Jeśli zduplikowany fragment
zostaje umieszczony w innym miejscu tego samego chromosomu lub w innym chromosomie, jest to duplikacja
insercyjna. Duplikacja najczęściej jest wynikiem niesymetrycznej rekombinacji pomiędzy powtórzonym
sekwencjami na chromosomach homologicznych. Bardzo rzadko jest rezultatem translokacji części lub całego
chromosomu, Dzięki duplikacjom dochodzi do amplifikacji genów, które w wyniku ró\
nicowania tworzą nowe
geny. Proces ten odrywa du\
ą rolę w ewolucji organizmów, doskonałym przykładem mogą być geny globiny u
człowieka. Ró\
ne rodzaje hemoglobiny (A, A2, płodowa) zawierają ró\
ne łańcuchy polipeptydowe (globiny: ą,
�, ł, �, �, ś) kodowane przez geny powstałe na drodze duplikacji genu pierwotnego. W wyniku mutacji geny te
stały się odrębnymi genami kodującymi inne białka globinowe.
Inwersje  zmiana polegaj na pęknięciu chromosomu w dwoch miejscach i nieprawidłowej naprawie, w czasie
której fragment ulega odwróceniu o 180o. Wówczas geny zmieniają swoje poło\
enie, co mo\
e wpływać na ich
ekspresję (efekt pozycji). W zale\
ności od tego, jaki fragment chromosomu jest objęty inwersją wyró\
niamy:
- inwersje pericentryczne (odwrócony fragment zawiera centromer),
- inwersje paracentryczne (odwrócony fragment nie zawiera centromeru).
Inwersje częściej występują u osobników heterozygotycznych ni\
u homozygotycznych. Podczas mejozy
koniugacja fragmentu objętego inwersją mo\
e przebiegać w ró\
ny sposób:
1. Chromosomy tworzą pętlę inwersyjną, co umo\
liwia koniugację homologiczną na prawie całej długości
biwalentu z wyjątkiem miejsc granicznych inwersji.
2. Koniugacja niecałkowita, brak koniugacji w miejscu,, gdzie występuje odwrócony fragment.
Translokacja robertsonowska (fuzja centryczna) polega na połączeniu ramion długich dwóch chromosomów
niehomologicznych (akrocentrycznych lub telocentrycznych), miejscem pęknięcia są okolice centromeru.
Tracona jest niewielka ilość materiału genetycznego zawarta w ramionach krótkich, a liczba chromosomów
zmniejsza się o jeden. U człowieka fuzja centryczna najczęściej dotyczy par 13 i 14 oraz 14 i 21.
Podział centryczny  nieprawidłowy podział centromeru w chromosomie o dwóch ramionach prowadzi do
powstania dwóch chromosomów telocentrycznych, w związku z czym wzrasta liczba chromosomów w komórce.
Translokacje mogą być indukowane lub pojawiają się samorzutnie.
Translokacje zrównowa\
one nie powodujące zmian w składzie DNA, prowadzą tylko do innego rozmieszczenie
materiału w chromosomach. Liczba chromosomów mo\
e być prawidłowa lub zmieniona, aberracja najczęściej
nie ujawnia się fenotypowo, ale jej nosiciel mo\
e wytwarzać gamety nieprawidłowymi chromosomami, w
związku z tym u części potomstwa pojawiają się chromosomopatie.
W przypadku translokacji niezrównowa\
onej dochodzi do zmian w składzie genomu, ilość materiału mo\
e być
większa lub mniejsza. Takie translokacje zawsze ujawniają się fenotypowo.
Chromosom kolisty  zmiana powstaje na skutek utraty obu końców chromosomu, nowo powstałe końce mogą
się połączyć. Skutek takiej aberracji zale\
y od wielkości utraconego fragmentu, najmniejszy widoczny w
mikroskopie świetlnym fragment tracony z chromosomu ma około 4000 kpz. Delecja genów mo\
e powodować
liczne wady rozwojowe i zaburzenia w rozwoju umysłowym. U człowieka chromosomy koliste powstają z
chromosomów 4, 13, 18 i X.
Izochromosom  zmiana powstaje w wyniku nieprawidłowo przebiegającej płaszczyzny podziału centromeru,
który dzieli się poprzecznie, dając chromosom składający się tylko z ramion krótkich i długich. Dochodzi w tym
przypadku do delecji jednego ramienia (ubytek genów) i duplikacji drugiego (podwojenia genów).
- 2 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 3 -
Izochromosom mogą tworzyć zarówno autosomy, jak i chromosomy płci. Najczęściej spotykanym
izochromosomem jest izochromosom ramion długich X (nosiciele mają fenotypowo podobne zaburzenia jak w
zespole Turnera), spotyka się tak\
e izochromosom Y. Zmiany tego typu w innych chromosomach prowadzą do
wczesnych poronień, stosunkowo rzadko występują izochromosomy ramion krótkich 9 i 12.
Aberracje liczbowe
" zespół Downa  trisomia 21
" znanych jest ok. 200 cech fenotypowych, które mogą występować w ró\
nym układzie; spośród nich stałe
jest jedynie upośledzenie umysłowe umiarkowanego stopnia;
zmarszczka nakątna (epicanthus), mongoidalne rysy twarzy, plamki Brunchfielda, płaska twarz, zapadnięty
nos, płetwiasta szyja, hipotonia, bruzda poprzeczna dłoni, wrodzone wady serca
94% - prosta trisomia  nondysjunkcja w mejozie, zmiana niedziedziczna
1% - mozaikowatość  nondysjunkcja w mitozie, zmiana niedziedziczna
4% - translokacja niezrównowa\
ona  rodzic jest nosicielem translokacji zrównowa\
onej
niezrównowa\
ona  46,XX,+21,der(21;22)(q10;q10)
rzadko  duplikacja (trisomia częściowa) (21q22)
" zespół Patau (+13)  holoprosencefalia, cyklopia, głębokie upośledzenie umysłowe, hiperteloryzm,
dysmorfia głowy, rozszczep podniebienia, płetwiasta szyja, ścisk palców, bruzda dłoni, woda w jamach
ciała, polidaktylia, wnętrostwo, głuchota, ubytki skórne na czaszce
" zespół Edwardsa  urodzenie w 2,5%, prze\
ycie roku w 5%
mała masa urodzeniowa, dysmorfia głowy, mała broda, wypukła potylica, zniekształceni uszu, zachodzenie
palców na siebie (II na III a V na IV), cepowate stopy
Aberracje strukturalne
" cri-du-chat (CDCS; 46,XX,del(5)(p15.2-15.3))  koci płacz, mikrocefalia, micrognathia, hiperteloryzm,
 zespół monosomii 5p , macrostomia, wywinięta warga dolna, otwarte usta, nadmierne ślinienie, asymetria
uszu,  uszy elfa , wady płuco  serca, epicanthus, twarz okrągła i z wiekiem asymetryczna, zaburzony
odruch ssania, reflux, zez, fenotyp behawioralny (samouszkodzenia, hyperacusis, stereotypie ruchowe)
- postępowanie: cytogenetyka, FISH, ew. badanie rodziców (translokacja zrównowa\
ona)
- diagnostyka prenatalna, np. amniopunkcja
" zespół Pradera  Willego (PWS)  hipotonia, słabe przybieranie na wadze, brak ssania, prenatalnie 
poło\
enie pośladkowe i obni\
ona ruchliwość płodu, migdałowate oczy, hipogonadyzm, micropenis,
hiperfagia, zaburzenia zachowania, bezdech nocny, niski wzrost, hipopigmentacja, skubanie skóry
- przyczyny:
70% mikrodelecja fragmentu ojcowskiego 46,XX,del(15)(q11-13)
20-25% disomia uniparentalna matczyna
5% zaburzenia metylacji i translokacje zrównowazone
- postępowanie: badanie cytogenetyczne, FISH, badanie metylacji DNA (test metylacji)
- porada: sporadyczne i disomia  ryzyko populacyjne, translokacja  ryzyko podwy\
szone
" zespół Angelmana  napady niepohamowanego śmiechu, nadmierna wesołość, fascynacja wodą i hałasem,
wady kręgosłupa, wiotkość mięśni grzbietu, upośledzone raczkowanie i chodzenie
- przyczyny: mikrodelecja fragmentu matczynego bądz
disomia uniparentalna ojcowska
" zespół Wolfa  Hirschhorna  monosomia 4; microcefalia, hiperteloryzm, dysgnathia, twarz jak hełm
wojownika greckiego
" zespół Wiliamsa  monosomia 7; elastyna  zwę\
enie nadzastawkowe aorty (SVAS); uszy elfa; fenotyp
behawioralny  gaduły opowiadające niestworzone historie, nadwra\
liwość na muzykę
" CATCH22 = zespół diGeorga = zespół podniebienno  sercowo  twarzowy (VCFSS) (del22q11.2) 
wrodzone wady serca (FT, IAA, VSD, PTA), zaburzenia podniebienia, hipokalcemia przykurcze,
głuchota, dysmorfia twarzy i uszu, niedobory odporności i zaburzenia autoagresyjne (spadek limfocytów T)
" zespół Millera  Diekera (MDS; 17p13.3)  mikrocefalia, mikrognathia, hiperteloryzm, dystonia,
lisencefalia i agyria z mo\
liwymi miejscowymi ścieńczeniami kory, wady serca, wnętrostwo, upośledzenie
wzrostu, mowy, ruchów oraz umysłowe
Badania cytogenetyczne
" hodowla fibroblastów (tkanek)
- 2 hodowle dla ka\
dego pacjenta; czas około 1  2 tygodnie; temp. 37oC; przepływ CO2
- roztwór tkanki w kolagenazie (2,5 mg / ml, temp. pok.)
- skład hodowli: 7 ml podło\
a do tkanek z antybiotykiem (np. gentamycyna) + 3 ml tkanki
- podło\
e Eagl a: 10% surowicy + 1% r-r L-gluaminy, 80u / 0,5 l gentamycyny
- 3 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 4 -
" hodowla limfocytów krwi obwodowej
- 2 hodowle dla ka\
dego pacjenta; czas 72 h; temp 37oC
- skład hodowli: 4 ml podło\
a z antybiotykiem (np. gentamycyna) + 1 ml surowucy + 1 ml LF (czynnika
wzrostu) + 1 ml krwi pacjenta
" hodowla komórek szpiku kostnego
- 4 hodowle dla jednego pacjenta: czas 24 i 48 h; temp 37oC; przepływ CO2
- skład hodowli: 5(4) ml podło\
a z antybiotykiem  np. Marrowmax + (1 ml surowicy) + 1 ml szpiku pacjenta
" hodowla komórek z płynu owodniowego (badanie prenatalne)
- 2 hodowle dla jednej pacjentki; czas 2  3 tygodnie; temp 37oC; przepływ CO2
- dwie cieplarki
- skład hodowli: 6 ml podło\
a z antybiotykiem  np. Amniomax + 1 ml surowicy + 7 ml płynu owodniowego
- co około 7 dni wymiana podło\
a
" czas badania (górna granica):
- płyn owodniowy:21 dni (zalecane 17 dni)
- kosmówka: 20 dni
- krew  badanie zwykłe oraz inne tkanki nie nowotworowe: 28 dni (zalecane 14 dni)
- krew, badanie pilne: 10 dni
IZOLACJA CHROMOSOMÓW
krew szpik płyn owodniowy tkanki
kolcemid 2 krople 2 krople 7  8 kropli
30  40 min 1  1,5 h 3 h
zwir. podło\
a 1500 g / 8 min (osad)
szok osmotyczny KCl 8 min 30 min 20 min
zwir. 1500 g / 8 min (osad)
utrwalacz (metanol : kwas octowy 3:1) 30 min 3 x
zwir. 1500 g / 8 min (osad)
przechowywanie -20oC
METODY BARWIENIA CHROMOSOMÓW
symbol technika odczynniki zastosowanie
prą\
ków barwienia
G GTG trypsyna, odczynnik Giemzy podstawowa, wszystkie chromosomy
C CBG Ba(OH)2, odczynnik Giemzy centromery, heterochrmatyna chromosomów 1, 9, 16, Y
Ag-NOR AgNO3 organizatory jąderkotwórcze 13, 14, 15, 21, 22
Q QFQ, fluorochrom wszystkie chromosomy, satelity i centromery
QFH akrocentryków, wariant chromosomu Y, fluorescencyjna
R RBG BrdU, odczynnik Giemzy wszystkie chromosomy, aberracja w regionach
dystalnych
DAPI DAPI wszystkie chromosomy  fluorescencyjna
RBA BrdU, odczynnik Giemzy nieaktywny chromosom X
Rozdzielczość prą\
kowa  liczba prą\
ków w haploidalnym zestawie chromosomów (zwiększenie rozdzielczości
 zatrzymanie podziału w prometafazie)
Najmniejsza rozpoznawalna aberracja:
7  10 x 106 pz przy rozdzielczości 400 prą\
ków
2  5 x 106 pz przy rozdzielczości 850 prą\
ków
liczba rozdziel omówienie
punktów -czość
0 brak nie jest mo\
liwa jednoznaczna identyfikacja chromosomów
2 ~150 mo\
liwa identyfikacja chromosomów, mo\
na odró\
nić 8 od 9 i 4 od 5
4 ~400 2 ciemne prą\
ki na 8p i 9p, 3 ciemne prą\
ki w środkowej części 5q
6 ~550 4 ciemne prą\
ki na 18q i 3 na 11p; rozdzielone są 7q33 i 7q35; widoczny prą\
ek 22q13.2
8 ~850 widoczne są 6q24, 6q25.2 i 6q26; mo\
na odró\
nić11p14.1 i 14.3; na 20p e"3ciemne prą\
ki
Autosomalne recesywne
" heteozygota zło\
ona  osobnik posiadający dwa zmutowane allele (rózne mutacje)
- 4 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 5 -
" heterozygota podwójna  zmutowane allele w dwóch loci
" heterogenność alleliczna (ró\
ne mutacje tego samego genu) i nie alleliczna (mutacje w ró\
nych genach)
" mukowiscydoza
- tzw. test potowy  jontoforeza pilokarpinowa (noworodki  nie pocą się; niemowlęta  40mM Cl-; dzieci
starsze  60 mM Cl-)
- dawniej: śmierć z powodu niedo\
ywienia i niewydolności wielo-narządowej (tzw. choroba krwi, łez i potu)
- CFTR  rodzin ABP, kanał K+ - zale\
ny, przepuszcza drobne cząsteczki
- nabłonki: oddechowy, pokarmowy, naskórek, płciowy, \
ółciowy
- upośledzenie transportu Cl- upośledzenie transportu zewnątrzkomórkowego H2O gęsta wydzielina
bezpłodność / niedro\
ność smółkowa / zwę\
enie oskrzeli / upośledzenie funkcjonowania rzęsek w układzie
oddechowym nawracające infekcje oddechowe (Pseudomonas) nieodwracalne uszkodzenie płuc
niewydolność oddechowa / niedro\
ność przewodów trzustkowych niedobór enzymów cukrzyca
- mutacje: najczęściej "F508  co 25 osoba jest nosicielem; rozkład: 49% "/", 21% "/częsta, 21% "/rzadka,
4,5% częsta / rzadka, 2,25% częsta / częsta, 2,25 % rzadka / rzadka
- badanie: na "F508, dalej badanie rozszerzone dziecka i rodziców
- epidemiologia w Europie: 1:2500
- badanie przesiewowe: trypsyna i immunoreaktywny trysynogen (ITR)
- terapia genowa  wystarczyłoby skorygować 10% komórek; formy: metody niewirusowe (liposomy
kationowe) i wirusowe (adenowirusy, postać aerozolu)
Autosomalne recesywne
" NF1  bardzo zmienna ekspresja choroby, plamy kawowe, sinawe guzki podskórne (nerwiakowłókniaki),
nerwiaki padaczka, niedowłady, mo\
liwe zezłośliwienie łagodnych nowotworów, zaburznia widzenia,
guzki Lischa (badanie okulistyczne), deformacje w układzie kostnym (kręgosłup), nadcisnienie tętnicze,
problemy z uczeniem się
- kryteria: e"6 plam >5 mm lub >15mm zale\
nie od wieku, e"2 nerwiakowłówniaki lub 1 nerwiakowłókniak
splotowany, objaw Creve (piegi w pachach i pachwinach), guz nerwu wzrokowego, e"2 guzki Lischa,
zmiany kostne, chory krewny I o
- ekspresja  ró\
ne osoby z taką samą chorobą genetyczna mogą być nią dotknięte w bardzo ró\
nym stopniu
" pląsawica Huntingtona (HD) = taniec św. Wita  nie jest spowodowana konkretną mutacją genową, lecz
nadmierną liczba powtórzeń trójki nukleotydów; mutacja dynamiczna  im wcześniej się ujawni, tym
szybciej postępuje; choroba trwa 10  30 lat; e"36 powtórzeń CAG w genie IT15 (4p16.3); pełna penetracja,
choć nie u wszystkich; ekspresja proporcjonalna do liczby powtórzeń CAG; antycypacja  pogorszenie
fenotypu w kolejnych pokoleniach
" plejotropizm  jeden gen wpływa na kilka cech jednocześnie (początkowo przyjmowano, \
e liczba genów
wynosi ok. 100 tys., lecz obecnie wiadomo \
e mamy 30 tys., z czego wiele plejotropowych)
" mozaikowatość (mieszanina komórek): konstytucyjna  w całym ciele / somatyczna  w pojedynczym
miejscu / germinalna  wyłącznie w komórkach płciowych
FISH i CGH
" FISH = Fluorescent In Situ Hybridization  technika kolorowania chromosomów barwnikami
fluorescencyjnymi; liczne zastosowania:
- oznaczanie punktów złamań chromosomów,
- badanie fuzji genowych,
- badanie pochodzenia chromosomów markerowych,
- badanie mikrodelcji,
- badanie pochodzenia centromerów,
- obecność telomerów,
- amplifikacja genów,
- mozaicyzm,
- kariotypowanie
" sonda  dwuniciowy odcinak DNA lub cDNA komplementarny do badanego obszaru, wyznakowany
pośrednio (przeciwciało znakowane fluorescencyjnie) lub bezpośrednio (znacznik wbudowany w co któryś
nukleotyd)
- malująca  na metazfazy; barwi całe chromosomy lub jedno z ramion; translokacje, aneuploidie, markery
- centromerowa  na jądra interfazalne i metafazy; barwi centromery; dicentryki, aneuploidia
- specyficzna  na jądra interfazalne; barwi okreslony fragment; translokacje, mikrodelecje, telomery
- 5 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 6 -
" mikroskop fluorescencyjny; preparat na szkiełku przemycie 2 x SSC odwodnienie we wzrastających
stę\
eniach alkoholu nało\
enie sondy denaturacja hybrydyzacja sondy z homoloicznym fragmentem
odpłukanie tła barwienie DAPI analiza obrazu
nuc  jądra interfazalne
przykład prawidłowego FISH: ish 22q11.2(TUPLE1x2),22qter(N85A3x2) [100]
" problemy z identyfikacją: oktachrom (8 szkiełek x 3 sondy)  wybarwienie wszystkich chromosomów
" SKY = multicolor FISH = M-FISH  kolorowe fragmenty chromosomów (zamiast kariotypu o wysokiej
rozdzielczości prą\
kowej)
" CGH = Comparative Genome Hybridization
- pobieranie, izolowanie i znakowane DNA nowotworowego (zielone) oraz prawidłowego (czerwone)
- fragmentacja i mieszanie
- nało\
enie na firmowe podło\
e z metafazami, denaturacja i hybrydyzacja
- identyfikacja amplifikacji (zielone) oraz delecji (czerwone)
Choroby sprzę\
one z płcią
" X jest du\
ym chromosomem, zawierającym wiele genów; utrata Y powoduje bezpłodność i upośledzenie
umysłowe
" losowa inaktywacja chromosomu X  tzw. lyonizacja (metylacja powoduje zmianę struktury chromatyny i
ekspresji genów),
" w chorobach sprzę\
onych z płcią występuje tzw. ruch konia szachowego  chorują synowie kobiety oraz jej
brat (ich wujek)
" mę\
czyzna jest hemizygotą pod względem genów znajdujących się na chromosomie X, dlatego ka\
de
mutacje w ich obrębie zawsze się ujawnią u mę\
czyzny (recesywne)
" na zaburzenia dominujące chorują obie płcie; mę\
czyzna nie przekazuje choroby synom; częściej występują
u kobiet, u mę\
czyzn są letalne
" dystrofia mięśniowa typu Duchenne a (DMD)
- CPK podwy\
szone zarówno u chorych, jak i matki nosicielki
- ró\
ny okres choroby, najczęściej nie prze\
ywa się 20  30 lat; infekcje kończą się sztuczną wentylacją
- zaburzenia w EKG i EMG, USG serca (84% kardiomiopatie), ę!CPK, biopsja mięśni
- Xp21.2-21.3  największy gen, stanowiący 1% genomu, 2.3 Mbp, 79 egzonów
- dystrofina występuje we wszystkich miocytach i w niektórych neurocytach
- mutacje: w 60% ró\
nej wielkości delecje, w 10% częściowa duplikacja; 2/3 dziedziczone jest od matki, a
1/3 powstaje de novo
- hot-spot: PCR, Southern-blotting, pośrednio RFLP
" dystrofia Beckera  podobna do DMD, choć o łagodniejszym przebiegu
Zaburzenia determinacji i ró\
nicowania płci
" etapy:
- 1  4 tyg.  formowanie niezró\
nicowanej gonady pierwotnej oraz przewodów Wolffa i M�llera; geny
SF1(9q33), WT1 (11p13), SOX9, DAX1 (Xp21)
- 4  6 tyg.  proces determinacji płci  role genu SRY białko SRY kaskada genów gonada męska
(mo\
liwość zaburzeń w obie strony) |1| komórki Sertollego AMH regresja przewodów M�llera; |2|
komórki Leyiga testosteron (wewnętrzne narządy płciowe: nasieniowody, najądrza, pęcherzyki
nasienne) |5ą-reduktaza| dihydrotestosteron (zewnętrzna narządy płciowe: prącie, moszna, gruczoł
krokowy, cewka moczowa)
- ró\
nicowanie płci
" rodzaje płci: gonadalna, chromosomowa, genitalna
" dwie kopie DAX1 hamują nawet prawidłowy gen SRY; zrodzony przerost nadnerczy = zespół nadnerczowo
 płciowy
" zespół Turnera (1:2500)
 jedno z częstszych zaburzeń; kobiety nie posiadające chromosomu Y
 nondusjunkcja w czasie mejozy
 całkowita monosmia X lub mozaicyzm
 przyczyny: i(X)(q10), del(X)(q21), del(X)(p11), r(X), t(X,5), mar
 objawy: obrzęki limfatyczne stóp i fałdu karkowego, układ krwionośny  koarktacja, niski wzrost (100%),
zaburzenia nerek, skóry, słuchu, dysplastyczne łącznotkankowe jajniki  hypogonadyzm
hypergonadotropowy (w przeciwieństwie do zespołu Pradera  Willego), płetwiastość szyi, niska linia
- 6 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 7 -
owłosienia karku, hydroma, skrócenie IV i V kości śródręcza, w 98% niepłodność, pierwotny brak
miesiączki (95%), hypoplastyczna macica i pochwa
 diagnostyka: cytogenetyka, ciałka Barra, amniocenteza, CVS, kordocenteza
 w 2  6 % wykrywa się u pacjentek z zespołem Turnera sekwencje chromosomu Y, co potęguje nara\
enie
na choroby nowotworowe (gonadoblastoma, dysgerminoma)
" zespół Klinefeltera (1:1000)
- mę\
czyz
ni z większą ilością X; od 47,XXY do 49,XXXXY
- nie do rozpoznania przed okresem dojrzewania (chyba \
e przypadkowo w badaniu prenatalnym)
- objawy: ginekomastia, eunuchoidale proporcje ciała, zaburzenia psycho  socjalne, skąpe owłosienie,
obni\
enie masy ciała, niski wzrost, zmiana dystrybucji tkanki tłuszczowej, hypogonadyzm
hypergonadotropowy), upośledzenie inteligencji o 15o na ka\
dy dodatkowy chromosom X
" 47,XXX  ogólnie prawidłowy fenotyp, zespół wczesnego wygasania czynności jajnika, upośledzenie
umysłowe w przypadku tetra- i pentasomii X
" 47,XYY  mę\
czyz
ni agresywni i bezpłodni
" czysta dysgenezja gonad  kariotyp 46,XX lub 46,XY; macica hypoplastyczna, z
le wykształcone wargi;
badania cytogenetyczne (GTG + CBG) FISH badania molekularne SRY badania hormonalne
" mieszana dysgenezja gonad  szczątkowe gonady / lewy jajnik + prawe jądro / gonada dwupłciowa; fenotyp
\
eński z cechami maskulinizacji
" niedobór 5ą-reduktazy  AR; w okresie noworodkowym: B& spodziectwo / obojnactwo / @& przerost
łechtaczki, brak macicy i jajowodów, wnętrostwo, ślepo zakończona pochwa; okres dojrzewania: B&
prawidłowy rozwój, ew. atroficzna pochwa / @& opóz
nienie miesiączkowania; leczeni operacyjne i
hormonalne
" wrodzony przerost nadnerczy (DAX1)  AR
- chłopcy mają prawidłowe narządy, krótsze i szybsze dojrzewanie oraz niski wzrost
- dziewczynki z objawami maskulinizacji lub obojnactwa
- �! aldoteronu i kortyzolu / ę! testosteronu i 17-KS
" CAIS (zespół całkowitej niewra\
liwości na androgeny) = zespół feminizujących jąder: \
eńskie narządy
płciowe zewnętrzne, brak macicy i jajników, brak owłosienia płciowego, brak miesiączki
- badanie fizykalne + wywiad FISH DNA(SRY) mutacja receptora badanie cytogenetyczne z
tkanki gonadalnej
" PAIS (zespół częściowej niewra\
liwości na androgeny)  maskulinizacja w okresie dojrzewania
" zespół niepełnej wra\
liwości na androgeny = zespół Reifensteina
" zespół przetrwałych przewodów M�llera (PMDS)  mutacje AMH / MIS 19p13.3, rec. AMH typu II 12q13
Wady wrodzone i badania prenatalne
" czynniki zewnętrzne:
- prenatalne: TORCH, HIV, FAS, FTS, RTG, anoreksja
Toxoplazmoza
Other  grypa, odra, TBC, kiła, listeroza
Rubeola - triada Gregga w ró\
yczce: zaćma, głuchota, wady serca
CMV
Herpes / HIV
- perinatalne: wcześniactwo, cią\
mnoga
- postnatalne  urazy itd
" podział 1.
- malformacje  tkanka kształtuje się od początku z
le zmiany morfologiczne
- deformacje = zmiekształcenia  nieprawidłowy ucisk �! przyczyny płodowe i matczyne
- dysplazje zmiana funkcji
- dysrupcje = przerwanie ciągłości rozwijającej się tkanki
" podział 2
- sekwencje, np. Pierre  Robina  (zahamowanie rozwoju \
uchwy przed 9 tygodniem \
ycia płodowego,
czego konsekwencją jest rozszczep podniebienia i mało\
uchwie), Pottera = BRA (agenezja nerek
małowodzie agenezja płuc, starcza twarz, deformacje kończyn dolnych)
- kompleksy  jeden czas rozwoju
- zespoły  wiele pierwotnych malformacji, np. zespół Sotosa (du\
e dzieci), zespół Smith  Lemii  Opitz
(zaburzenie syntezy cholesterolu wrodzone wady OUN)
- asocjacje  nielosowe połączenia, np. VATER, CHARGE
" cechy dysmorficzne  obiektywne i symetryczne
" dziedzicznie wieloczynnikowe = geny + środkowisko; model progowy
- 7 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 8 -
- wieloczynnikowe: ryzyko populacyjne 1-1,3%, ryzyko powtórnego urodzenia chorego dziecka 3-4%, np.
zwę\
enie odz
wiernika, wady cewy nerwowej, wrodzone wady serca
" diagnostyka prenatalna: AFP, USG-4D
- rozszczep wargi i podniebienia,
- wrodzone wady serca,
- choroba Hirchprunga,
- przerostowe zwę\
enie odz
wiernika (pylorostenoza)
" jeśli dane zaburzenie występuje ogólnie u danej płci, to pojawienie się go u płci przeciwnej świadczy o
cię\
kim piętnie
" teratologia
- etap uszkodzenia: genopatia (do 14 dnia), embriopatia (14  60 dzień), feopatia (po 60 dniu; OUN)
- czynniki: zespół Gregga, ró\
yczka, CMV, Toxoplasma gongii, cukrzyca matki (ę!3x), fenyloketonuria matki
" badania prenatalne
- nieinwazyjne  przesiewowe
USG  wady OUN, układu kostnego, serca, nerek, przewodu pokarmowego, twarzczaszki
PAPP-A (przy NT > 3mm �!PAPP-A + ę!�hCG)  zorientowane na zaburzenia chromosomowe
test potrójny: AFP (cię\
kie wady OUN), �hCG, uE3 (zaburzenia chromosomowe, śmierć płodu)
test poczwórny = test potrójny + INH-A
test zintegrowany = PAPP-A + test potrójny
AChE  przy otwartych wadach cewy nerwowej pojawia się NAcAChE
- inwazyjne
badanie kosmówki, analiza komórek trofoblastu (chorion vilii sampling = CVS)
amniocenteza = amniopunkcja
kordocenteza  pobranie krwi z \
yły pępowinowej (precutaneous umbilical blood sampling = PUBS)
- wskazania do badań inwazyjnych
nieprawidłowy wynik badań nieinwazyjnych
zaawansowany wiek matki (>35)
urodzenie poprzednio chorego dziecka
nosicielstwo aberracji chromosomowych lub mutacji monogenowych
- cel
w 98% uspokojenie rodziców (wyniki prawidłowe)
w 2% wyniki nieprawidłowe informacja rodziców o chorobie / nastawienie psychiczne rodziców /
zaplanowanie opieki nad dzieckiem / ew. decyzja o aborcji
Niepłodność mał\
eńska
" niepłodność to niemo\
ność zajścia w cią\
ę w czasie 1 roku przy braku środków antykoncepcyjnych i
regularnej aktywności seksualnej
" badania:
- nosicielstwo translokacji  np. 46,XY,t(2;24)(p24;q32)  zrównowa\
ony kariotyp, ale niezrównowa\
one
gamety (częściowa trisomia) wczesne poronienie (2,5-10%) / martwica płodu / wady wrodzone dziecka
(12-30%)
- dziecko  mo\
liwa jest dodatkowa nondysjunkcja
" przyczyny poronień ze strony jaja płodowego
- nieprawidłowość w rozwoju zarodka naturalne selekcja płodów
" przyczyny poronień ze strony matki
- zmiany miejscowe w obrębie narządów płciowych,
- zaśniad groniasty = nieprawidłowy rozwój ło\
yska,
- zaawansowany wiek i choroby matki,
- pęknięcie pęcherza płodowego i zaka\
enia wewnątrzmaciczne,
- przedwczesne odklejenie ło\
yska,
- czynniki emocjonalne
" przyczyny niemo\
ności zajścia w cią\
ę:
- kobieta: wady budowy macicy, aberracja chromosomowe, choroby monogenowe, zaburzenia
immunologiczne, zaburzenia hormonalne,
- mę\
czyzna: azoospermia, oligospermia, mikrodelecje chromosomu Y, mutacje CFTR (CBAVD/CUAVD),
mutacje genu receptora androgenowego, zaburzenia determinacji płci, zespół Kallmana (całkowita lub
częściowa utrata węchu  anosomia lub hiposomia; mo\
e być autosomalny dominujący, autosomalny
recesywny lub sprzę\
ony z chromosomem X)
- mo\
liwy mozaicyzm germinalny  mutacja obejmuje wyłącznie jajnik lub jądro
- 8 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 9 -
Nowotwory dziedziczne
" cechy  ró\
ne nowotwory pierwotne, młody wiek, podobne przypadki u innych członków rodziny
" badanie molekularne potwierdzenie typowanie u innych członków rodziny
wykluczenie
" ryzyko  maksymalnie 80% dla piersi oraz 50% dla jajnika
" nowotwory  dziedziczne (mendlowskie) / rodzinne (wieloczynnikowe) / sporadyczne
" cech charakterystycznych dla dziedziczenia AD nie stwierdza się w przypadkach: mutacji germinalnych,
mozaikowych, o niskiej penetracji, skutkujących zachorowaniem u tylko jednej płci, przy efekcie
zało\
yciela (wzrost częstości występowania nosicieli w kolejnych pokoleniach)
" fenokopie  przypadkowe mutacje, nie związane z nosicielstwem rodzinnym, spowodowane czynnikami
środowiskowymi
" krewny II o przez mę\
czyznę to jak krewny I o przez kobietę, gdy mę\
czyzna nie choruje (np. rak piersi)
" zespół Li-Fraumni (p53), choroba Cowdena (PTEN), HNPCC (MSH1/2), zespół Peutza  Jeghersa (STK),
ataxia-teleangiectasia (ATM), zespół Klinefeltera (wzrost ryzyka raka piersi)
" profilaktyka  odstawienie doustnej antykoncepcji hormonalnej, ostro\
na hormonalna terapia zastępcza,
długotrwałe karmienie piersią, wczesne urodzenie dziecka, chemoprewencje (Tamoxifen, selen),
profilaktyczna adnexectomia i mastektomia
" zaanga\
owane geny:
- onkogeny (fizjologicznie  protoonkogeny  czynniki wzrostu i receptory dla nich)
- geny supresorowe (antyonkogeny),
- geny mutatorowe (geny naprawy DNA)
" badania
- chromoomy
metody genetyki klasycznej (prą\
kowanie)
cytogenetyka molekularna (FISH, MC-FISH, CGH)
- badania molekularne
poszukiwanie mutacji: PCR, SSCP
sekwencjonowanie genu lub jego fragmentacja
- badania szczegółowych zdarzeń w genomie
MSI  zmiana ilości mikrosatelit (tandemowe) (CA)n
LOH  utrata heterozygotyczności
- SNP (single nucleotide polymorphysm)
- mikrochipy
DNA
białkowe
" geny:
- BRCA1/2  rak piersi i jajnika, prostaty, jelita grubego
- p53  rak piersi, krwi
- MSH2, MLH1, MSH6  rak jelit grubego, trzonu macicy, \
ołądka, pęcherzyka \
ółciowego, jajnika
- APC  jelito grube
- RB  siatkówczak
- PTEN  pierś, tarczyca, mózg
" HBOC
- BRCA1  17q21  aktywator transkrypcji, naprawa pęknięć w DNA
- BRCA2  13q12-13  aktywator transkrypcji, acetylotransferaza histonów
- mutacje w Polsce: 5382insC, 185delAG, C61G, 4153delA, 6174delA, 9630delC
- metody: ACRS-PRC, ASA-PRC, SSCP
" LOH  utrata jednego z dwóch ró\
nych alleli tego samego genu (heterozygota) hemizygoyczność
delecja jest jednym z głównych mechanizmów odpowiedzialnych za utratę funkcji genów supresorowych i
mutatorowych
- polimorfizm długości markerów mikrosatelitarnych w ocenie LOH: amplifikacja DNA guza ze starterami
swoistymi dla wybranych markerów mikrosatelitarnych \
el / sekwentator porównanie markerów
mikrosatelitarnych pomiędzy DNA guza a DNA z krwi obwodowej LOH jest widoczny jako utrata
prą\
ka lub zmiana pola pod krzywą
" MSI  zmiana długości alleli na skutek zmian liczby powtórzeń nukleotydowych
- polimorfizm długości markerów mikrosatelitarnych w ocenie MSI  5 markerów (2x1+3x2); rozpoznawana
na podstawie ka\
dej zmiany długości allelu, będącej wyrazem zmiany liczby jednostek powtarzalnych w
mikrosatelitach w guzie w porównaniu do tkanek; nieswoista LOH <20% - MSI
- 9 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 10 -
GENETYKA  WYKA
ADY
Aspekty etyczne badań genetycznych
" nagroda Nobla 2006  wyciszenie genów m. in. przez dwuniciowe RNA
" Genetyka rozwija się bardzo szybko i w związku z tym pojawiają się problemy etyczne na ró\
nych
płaszczyznach. Przełom w etiologii i diagnostyce, mo\
liwości terapeutyczne.
- prowadzenie badań  konflikt swobody badań z bezpieczeństwem człowieka  wiedza nt. genów, powstanie
człowieka  ró\
nica w wykorzystaniu tego samego DNA
- zastosowania medyczne
- wykorzystania komercyjne
- problem klonowania  terapeutyczne (rozwiązanie innych problemów) oraz reprodukcyjne; klon nie jest do
końca kopią rodzica (na fenotyp oprócz genotypu wpływają dodatkowo czynniki środowiskowe)
- choroby genetyczne stanowią 25  38 % ogólnej zachorowalności, są powodem 26  42 % śmiertelności
niemowląt; poniewa\
inne problemy terapeutyczne stopniowo się zmniejszają, tote\
zagadnienia genetyczne
stają się coraz bardziej istotny
- metody badawcze:
choroby uwarunkowane chromosomowo  metody cytogenetyczne
choroby uwarunkowane monogenowo  metody analizy genów
choroby uwarunkowane wieloczynnikowo  obecnie brak badań, pole do popisu
- diagnostyka postnatalna  u pacjentów z podejrzeniem choroby lub zdrowych (diagnostyka przedobjawowa
/ predykcyjna): pląsawica, nowotwory (dziedziczne  5%, rodzinne  15%, sporadyczne  70%); określenie
ryzyka wystąpienia choroby przy określonych czynnikach środowiskowych; ryzyko dyskryminacji przez
pracodawców oraz przez firmy ubezpieczeniowe
- badania prenetalne  dyskusja nad przerwaniem cią\
y po informacji nt. wad genetycznych obecne prawo
zostawia pod tym względem du\
e pole do interpretacji; wątpliwości etyczne nie są bezzasadne
- poradnictwo genetyczne nie powinno być diagnostyką dyrektywną, a raczej zawierać informacje dla
pacjentów
- Konwencja o Prawach Człowieka i Biomedycynie  nie jest jeszcze ratyfikowana w Polsce; w Polsce
istnieje ośrodek diagnostyki preimplantacyjnej prowadzony przez ginekologa i 2 bioinformatyków (brak
regulacji prawnych oraz norm ISO)
Genetyczne podstawy transformacji nowotworowej
" genetyczny `" dziedziczny `" wrodzony
" podział nowotworów:
- dziedziczne: 5  10 %
- rodzinne: 15% (na bazie tła genetycznego + środowiskowego + sporadycznego)
- sporadyczne 75%
" transformacja nowotworowa  proces wieloetapowy (inicjacja promocja progresja) i długotrwały (7 
40 lat)
" po 1 etapie  apoptoza / naprawa / zmiana latentna = milcząca tendencja do zmian genetycznych typu
mutacji lub bodziec do proliferacji rozwój zmiany nowotworowej, np. łagodna dysplazja niestabilność
genetyczna nagromadzenie błędów powa\
na dysplazja rozwój guza litego progresja
nowotworowa rak
" geny krytyczne (ang. major genes)
- onkogeny  stymulacja podziału komórki
- geny supresorowe  policjanci genomu kierujący do naprawy lub apoptozy
- geny mutatorowe = geny naprawy DNA  korekcja z
le sparowanych zasad
" onkogeny
- znanych jest ok. 200 onkogenów
- występują one we wszystkich komórkach w postaci protoonkogenów, które mogą aktywować się do
onkogenów, a te z powrotem deaktywować do protoonkogenów
- kodują one: czynniki wzrostowe, receptory dla nich, białka szlaku przekaz
nikowego efektor jądro,
czynniki transkrypcyjne
- zmiany w genach mogą polegać na:
amplifikacji genu (np. NF1)
translokacji genu fuzja genu powstanie genu fuzyjnego synteza białka fuzyjnego (np. CML)
przeniesienie genu w obszar silnego promotora (np. chłoniak Burkitta)
- bardzo istotna w onkogenetyce jest translokacja zrównowa\
ona
- na poziomie komórkowym onkogeny działają jako geny dominujące
- 10 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 11 -
" geny supresorowe i mutatorowe  wpływ na funkcję genu RB oraz na cykliny (hamowanie protoonkogenu);
problem pojawia się przy utracie funkcji genu (delecja na ró\
ną skalę, mutacja punktowa, epigenetyczna
kontrola aktywności genu  głównie metylacja, mutacja promotora, błąd w obróbce posttranslacyjnej białka;
geny te działają jako recesywne  efekt ujawnia się dopiero, gdy utraci aktywność drugi allel, inaczej
mówiąc gen przestaje pełnić swoją funkcję gdy zajdą dwa zdarzenia mutacji (np. retinoblastoma), czym
tłumaczy się póz
ny wiek występowania nowotworów sporadycznych
" geny mutatorowe = geny naprawy DNA |mutacje| ślizganie się polimerazy DNA mutacje
dynamiczne
" aberracje chromosomowe w nowotworach: pierwotne / wtórne / szum genetyczny; pierwotne sa typowe dla
danego typu nowotworu: zespoły mielodysplastyczne, AML, CML, chłoniak Burkitta, meningioma, rak
nerki, rhabdomyosarcoma, ALL, seminoma
" mo\
liwości diagnostyczne  FISH, CGH (lokalizacja genów, naddatki  amplifikacje protoonkogenów,
ubytki  delecje genów supresorowych)
Zespoły niestabilności chromosomowej
" Są to zespoły zwiększonego ryzyka nowotworowego dziedziczące się autosomalnie dominująco (rzadko
recesywnie); choroby autosomalne recesywne ze zwiększonym nara\
eniem na nowotworzenie.
" Xeroderma pigmentosum  nadwra\
liwość na promienie UV z powodu zaburzeń naprawy DNA (ście\
ka
NER). Opisano 7 grup komplementacyjnych: XPA  XPG. Diagnostyka molekularna mo\
e być prowadzona
w wyspecjalizowanym laboratorium  wykonuje się badania pod kątem: nadwra\
liwości na UV, łamliwości
chromosomów, badanie komplementacyjne oraz sekwencjonowanie genów. Mo\
liwa jest diagnostyka
prenetalna: test kometkowy (komórka, stanowiąca głowę komety, ciągnie za sobą uszkodzone DNA,
stanowiące jej ogon). Poszczególne postaci XP ró\
nią się od siebie: częstością (często XPA, rzadko XPE),
przebiegiem i cię\
kością. Niekiedy typy B, D, G warunkują zespół Cockayene. W XP zgon nastepuje w
młodym wieku w wyniku rozwoju nowotworów (pierwsze trądziki w 1  2 r. \
., rak skóry w 8 r. \
.).
" Zespół Cockayene  zespół wielosystemowy (karłowatość, retinopatia, ptasia twarz, nadwra\
liwość na
światło). Zmiany pojawiają się w młodym wieku, dołączają się szybkie zaburzenia neurologiczne. Zgon
następuje najczęściej w 2  3 dekadzie \
ycia (na cię\
ką postać zespołu umiera się w wieku 6  7 lat). Zespół
nie jest związany ze zwiększeniem ryzyka nowotworów.
" Ataxia  teleangiectasia  zaburzenie wielosystemowe; grupy A  D; gen 11q22-23. Obecne są zaburzenia
neurologiczne (ataksja mó\
d\
kowa), zaburzenia odporności, nadwra\
liwość na promieniowanie jonizujące,
poszerzenie obwodowych naczyń krwionośnych (teleangiectasia) oraz predyspozycje nowotworowe.
Klasyfikacji dokonuje się na podstawie dominujących cech klinicznych: neurologicznych, skórnych lub
odpornościowych. Czasami dołącza się zespół przedwczesnego starzenia. Złamania chromosomu 7 i 14. Rol
genu ATM jest kluczowa w mechanizmie naprawy DNA.
" Zespół Nijmegen  mutacje genu NBS (8q21) kodującego nibrynę. Objawy: małogłowie, dysmorfia twarzy
(dziwny profil twarzy utrzymujący się z wiekiem), niski wzrost, niedobory immunologiczne, nadwra\
liwość
na promieniowanie, nowotwory układu limfatycznego.
" Zespół Blooma  zaburzenia w genie w 15q26.1 kodującego proteinę aktywności helikazy; bardzo częste
wymian chromatyd siostrzanych (SCE). Objawy: niski wzrost, zmiany skóry w kształcie motyla, ochrypły
głos, infekcje i schorzenia górnych dróg oddechowych, , dysmorfia twarzy, upośledzenie umysłowe,
podwy\
szone ryzyko guzów litych i białaczek.
" Anemia Fanconiego  grupy A, B, C (75  80%), D; loci FANCA 16q24.3, FANCC 9q22.3. Objawy i
konsekwencje: deformacje szkieletu (60%), opóz
nienie wzrastania (70%), brak zaburzeń
immunologicznych, postępująca niewydolność szpiku kostnego, predyspozycja do rozwoju białaczek (ostra
anemia aplastyczna w 8  9 r. \
.); charakterystyczna niestabilność chromosomowa.
Autosomalnie dominująco dziedziczone skłonności do nowotworów
" klasyczne kryteria amsterdamskie  wypływają z zasad dziedziczenia, ocena dziedziczności nowotworów:
- e"3 członków rodziny ma raka, z czego 2 jest krewnymi Io,
- badane są e"2 pokolenia,
- e"1 pacjent jest ma nowotwór zdiagnozowany przed 50 r. \
.
" choroby i geny: retinoblastoma (RB1, 13q14), Li-Fraumeni (p53, 17p13), familiar adenomatous polyposis
(APC, 5q21), guz Wilmsa (WT1, 11p13), nerwiakowłókniakowatość (NF1, 17q11 / NF2, 22q12), von
Hippel  Lindau (VHL, 3p25), familiar melanoma (p16, 9p21), HBOC
" siatkówczak (RB  hamowanie cyklu komórkowego)  hipoteza dwóch strzał Kundson a: komórka z jedną
mutacją ma wysokie ryzyko, a z dwoma staje się nowotworowa. Losowe zdarzenie w 1. przypadku jest
prawdopodobne i grozi rakiem. Dziedziczne nowotwory występują z tego powodu w młodszym wieku ni\

sporadyczne oraz często są wieloogniskowe (multifokalne) i obustronne (bilateralne). Mechanizmy: delecje,
mikrodelecje, mutacja, hipermetylacja regionu promotora, dalsze  wpływ na cytoplazmatyczna RNA lub
- 11 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 12 -
obróbkę posttranslacyjną. Prze\
ycie w 86  92 %, ale spada z wiekiem pacjanta; zazwyczaj wysoka
penetracja.
" Guz Wilmsa (WT, nephroblastoma)  mutacja genu supresorowego. Zwiększone ryzyko WT w zespołach:
WAGR (Wilm s tumor, Airidia, Genitalia, mental Retardation), Beckwith  Wieldemann, Denys  Drash,
Perlman.
" Zespół Li-Fraumeni (LFS)  predyspozycja do nowotworów, zwiększone ryzyko wielu nowotworów
pierwotnych, wzrastające dodatkowo z wiekiem; mięsaki tkanek miękkich, rak piersi, białaczki,
kostniakomięsak, czerniak złośliwy, rak kory nadnerczy (adenocortical carcinoma = ACC)
- kryteria rozpoznania podobne do amsterdamskich (proband + 2 krewnych),
- odpowiedzialny gen Tp53 (17p13.1)  dziedziczy się autosomalnie dominująco w ponad 50% przypadków
- testy presymptomatyczne do oceny ryzyka
- białko p53  czynnik transkrypcyjny, kontroler proliferacji, zatrzymanie cyklu komórkowego (areszt lub
apoptoza),
- rodzina p53, p63, p73 kontroluje łącznia aktywność ok. 30 genów
- mo\
liwie podobny CHEK2  upodobnia się objawowo
" Nerwiakowłókniakowatość = neurofibromatosis = choroba Reclinghausena (NF1, 17q11.2)  100%
penetracja ale zmienna ekspresja (chorują wszystkie osoby, ale w ró\
nym stopniu). Nerwiakowłókniaki
mogą pojawiać się wszędzie, ogólnie w liczbie nawet kilku tysięcy; cią\
a mo\
e je nasilać i zazłośliwiać.
Typ II (NF2)  nowotwory synchroniczne i metachroniczne: schwannoma na gałęzi przedsionkowej nerwu
VIII, zmiany skórne guzowate lub o kolorze kawy, zmiany oczne  barwnikowe, harmatoma siatkówki.
" Zespoły wielogruczołowe:
- MEN1, 11q13, gen supresorowy (zespół Wermera)  gastrinoma, insulinoma, nowotwory przysadki i kory
nadnarczy
- MEN2, onkogen  guz rdzeniasty tarczycy, pheochromocytoma; typy a i b, typowy wygląd twarzy, cechy
marfanoidalne
" fenokopie  dodatkowe nowotwory sporadyczne
" antycypacja  choroby występują w kolejnych pokoleniach w coraz większym wieku i w coraz bardziej
nasilone
Dziedziczne nowotwory piersi i jajnika (ang. hereditary breast and ovarian cancer = HBOC)
" częstość w Polsce: 11 tys. rocznie; najczęstsza przyczyna zgonu kobiet po 55 r. \
.
" rak piersi - przedinwazyjny - przewodowy
- zrazikowy
- inwazyjny  naciekający
" rak jajnika  nabłonkowy, ze sznurów płciowych, germinalny
" ryzyko:
- wzrost: estrogeny, alkohol, otyłość, HTZ
- spadek: wczesna i donoszona pierwsza cią\
a, długa laktacja, uprawianie sportu
" typowość cech dziedzicznych nowotworów: pionowość w rodowodzie, wczesny wek wystepowania,
obustronność i wieloogniskowość, e"1 u jednej osoby
" fenokopia  rak piersi nie związany z mutacją konstytucyjną w rodzinie z mutacją BRCA1
" BRCA1, 17q21  homologia z innymi genami przez wpływ palców cynkowych RING; ok. 1200 odkrytych
mutacji, z czego w Polsce zaledwie 4 stanowią 95% (nie powstały one de novo, lecz wskutek efektu
zało\
yciela)
" BRCA2, 13q12  interakcja białka z DNA; 1400 rozrzuconych mutacji; brak efektu zało\
yciela
" Mutacje konstytucyjne BRCA1/2 zwiększają ryzyko wielu nowotworów, w tym a\
do 85% dla raka piersi
oraz do 63% dla raka jajnika; prostata do 25%, trzustka, jelito grube, \
ołądek, głowa i szyja.
" test genetycznej predyspozycji nosicielstwa zmian w BRCA1/2
" badania kontrolne w podejrzanych rodzinach
- pierś
samokontrola: od 20 r. \
. co 6 m-cy
badanie palpacyjne: od 25 r. \
. co 6 m-cy
USG: od 25 r. \
. co 12 m-cy
mammografia: od 35 r. \
. co 12 m-cy (na zmianę z USG)
- narząd rodny
USG dopochwowe: od 30-35 r. \
. co 12 m-cy
marker CA125: od 30-35 r. \
. co 12 m-cy
" nowotwór występuje najczęściej w 4  5 dekadzie \
ycia, najczęściej diagnozuje się w IIIo zaawansowania;
histopatologicznie są to raki: rdzeniaste, atypowe, przewodowe; brak receptorów estrogenowych (ER-)
" Doustna antykoncepcja hormonalna  przeciwwskazanie przy stwierdzonych mutacjach w genach BRCA,
gdy\
zwiększa ryzyko raka piersi o 35%, natomiast zmniejsza o 50% ryzyko wystąpienia raka jajnika.
- 12 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 13 -
Czynnikami hamującymi częstość nowotworu są: długie karmienie piersią, wczesna pierwsza cią\
a, póz
ne
dojrzewanie, wczesna menopauza; ponadto:
- chemoprewencja: Tamoxifen (spadek 50% ER+)
- adnexektomia profilaktyczna  spadek OC o 5% i BC o 30  40%
- skojarzenie w przypadku mutacji  spadek do 10%
- mastektomia  obecnie odstapienie (popularne w latach 90.)
" etiologia: BRCA1 20%, BRCA2 20%, CHK2 5%, TP53 1%, nieznane geny 54%
" inne geny:
- NOD2  rak piersi i płuc, jelita grubego
- CHEK2  rak piersi, tarczycy, prostaty
- NBS1  rak piersi, prostaty, non-Hodgkin s lymphoma
Nowotwory jelita grubego
" dziedziczny polipowaty rak jelita grubego (ang. familiar adenomatous polyposis = FAP)  nowotwór
rozwija się na podło\
u polipów (w liczbie od kilkuset do kilku tysięcy); stanowi 1% wszystkich
nowotworów; mutacja genu supresorowego APC, 5q21 (zahamowanie apoptozy w 1. etapie formowania
polipów); objawy towarzyszące  wrodzona hipertrofia siatkówki, osteomata, cysty \
uchwy
" schemat Vogelsteina  rozwój nowotworu począwszy od polipu
" średni wiek występowania: polipów: 16 r. \
. (36 w postaci łagodnej)
nowotworu: 35  40 r. \
. (54 w postaci łagodnej)
" usunięcie jelita grubego nie chroni przed: guzami desmoidalnymi w jamie brzusznej, adenocarcinoma
dwunastnicy i brodawki Vatera, medulloblastoma (zespół Turcata), zespół Gardnera, AAPC (łagodna postać
FAP)
" rokowania fatalne  średnia wieku wynosi 42 lata
" diagnostyka  sekwenconowanie genu, skanowanie mutacji, sama PTP, diagnostyka prenatalna
" dziedziczny niepolipowaty rak jelita grubego (ang. hereditary non-polyposous colorectal cancer = HNPCC)
- mutacja w obrębie tzw. genów opiekujących się genomem (ang. caretakers), podobnych do genów
supresorowych, a odpowiedzialnego za naprawę z
le sparowanych zasad (ang. mismatch repait = MMR);
prowadzi to do niestabilność mikrosatelitrnej (MI) (badanie krwi i guza czy doszło do MI)
- nosiciele mają prawie 100% ryzyka wystąpienia nowotworu
- kryteria amsterdamskie  obserwacja ciągu przekazywania genu:
u e"3 osób w rodzinie, z których jedna jest krewnym Io dla dwóch pozostałych,
choroba w dwóch generacjach
e"1 osoba miała nowotwór przed 50 r. \
.
- poszerzenie kryteriów: zaostrzenie / rozszerzenie (całe spektrum nowotworów, np. jajnik, endometrium,
górny odcinek przewodu pokarmowego)
- choroba autosomalna dominująca; niepełna penetracja; stanowi 2,8 wszystkich nowotworów
I postać: Lynch I  miejscowo specyficzny rak jelita grubego
II postać: Lynch II  dodatkowe nowotwory: endometrium, jajniki, jelito cienkie, \
ołądek, wątroba i
pęcherzyk \
ółciowy
III postać: zespół Muir  Torre: jak Lynch II oraz gruczoły łojowe, keratocanthromas, inne nowotwory
skóry
- niestabilność mikrosatelitarna (MI): - 90% HNPCC
- 20% nowotworów sporadycznych jelita grubego i odbytnicy
- 30% nowotworów sporadycznych macicy
- prewencja: - kolonoskopia, gastroskopia, USG i biopsja macicy
- kolektomia, histerektomia, oophrorectomia
" zaburzenia chromosomowe w nowotworach
- niestabilność genetyczne chromosomowa bądz
mikrosatelitarna
przyczyna lub efekt nowotworzenia
inicjacja na poziomie przedinwazyjnym kumulacja zmian o zmiennej dynamice
najczęściej transformacje powodujące powstanie genów fuzyjnych (teoria Mittelmana 2000r.)
" mutacje znane są dla niewielkiej liczby nowotworów, m. in. dla większości białaczek (CML: wymiana bcr z
22 na abl z 9  chromosom 22 Filadelfia; chłoniak Burkitta: przeniesienie genu myc z 8 na 2, 33, 14 (IgH)
meningioma, rak nerki)
- 13 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com
- 14 -
Genetyczne podstawy procesu starzenia a ryzyko rozwoju otępienia. Choroby prionowe
" otępienie czołowo  skroniowe (ang. frontotemporal dementia = FTD)  w 20  30 % dziedziczne, reszta
sporadyczna; heterogenność kliniczna  parkinsonizm i objawy psychiatryczne; patologia �: 30  60 %
rodzinnych przypadków FTD, 20  40 % nie ma ani mutacji genu � ani nieprawidłowego białka �; odkrycie
nowych loci sprzę\
onych z dziedziczoną postacią FTD: 9p13.2-p12, 9q21-22, chromosom 3
" otępienie z ciałami Lewego (Lewi bodies dementia = LBD)  zło\
ona i nie w pełni poznana etiologia,
rozpoznanie LBD ma wartość rozpoznawczą w 30%; nie wiadomo jak zró\
nicować LBD z chorobą
Alzheimera (AD), ani te\
czym są ciała Lewego i czy są one przyczyną czy efektem patologii: postulowany
jest udział w rozwoju następujących czynników: Apo�4 (29% w chorych / 10  15 % w próbie kontrolnej),
CYP2D6B  tranzycja G>A (SD 0,307 / 0,163), mutacje PRP
" otępienie naczynioruchowe (VD)  geny modulujące ryzyko zaburzeń naczyń mózgowych, geney
determinujące rekcje tkanki mózgowej na uszkodzenia naczyniopochodne, zaburzenia w utrzymaniu
długości polimerów
" choroba Parkinsona  nie nale\
y do grupy otępień wieku starszego; postać autosomalna dominująca (4
geny) i recesywna (3 geny); diagnostyka molekularna dla PARK2, 6, 7, 8
" choroby prionowe  GSSD, CJD, LFI, kuru
- występowanie  sporadyczne, dziedziczne, zakaz
ne
- PRP (= prion-related protein) (20 pter  p12) białko (ą>�); polimorfizm, mutacje, powtórzenia
trójnukleotydowe;
krytyczny polimorfizm  pozycja 129: Met / Met  37%, Met / Val  51%, Val / Val  15%
Zespół Retta
" wystepuje u dziewczynek; odpowiednikiem u chłopców jest encefalopatia noworodkowa
" po 1 r. \
. ma miejsce utrata nabytych umiejętności (mówienie, chodzenie)
" występuja: lekooporna padaczka, drgawki, ruchy rąk przypominające mycie, wkładanie do buzi, stukanie po
głowie, skrzywienie kręgosłupa, zaburzenia snu z tendencją do hiperwentylacji, zaburzenia snu,
normocefalia przechodząca w mikrocefalię
" podobieństwo do zespołu Angelmana
" 4 stadia: stagnacji (�  1 r. \
.), regresji (1  4 r. \
.), III (zaburzenia snu i oddychania), IV (spadek
ruchliwości, komunikacja wzrokowa)
" gen MECP2 (Xq)  epigenetyczna regulacja transkrypcji innych genów (1999 r.)
" badania genetyczne potwierdzają diagnozę kliniczną
" w Polsce brak postaci rodzinnej
" rodzinna hipercholesterolemia  heterozygoty 1 : 500, homozygoty 1 : 1 000 000
" mutacje dynamiczne: fraX (FMR1), HD (IT15), dystrofia miotoniczna
" Ekspresja genów HOX następuje w ściśle określonym porządku czasowym i przestrzennym, zwanym
przednio - tylnym, podczas embriogenezy OUN i zawiązków kończyn. Kolejność ta jest taka jak kolejność
genów od 3' do 5'. Geny HOX kodują domenę wią\
ącą DNA, która ma działać jako czynnik transkrypcyjny.
Są to geny ewolucyjnie konserwatywne.
" Zespół wielotorbielowatych nerek (chr. 16)  torbiele uciskają na tętniczki doprowadzające, co prowadzi do
aktywacji układu RAA, wzrostu ciśnienia tętniczego i objawów: krwiomoczu, tętniaków mózgu,
rozdymania miedniczek nerkowych, bólów lędz
wiowych, wypadania zastawki dwudzielnej.
" Splicing alternatywny  proces wyboru, które fragmenty pre-mRNA staną się egzonami, a które intronami;
w procesie tym biorą udział białka SR.
- 14 -
Created by Neevia Document Converter trial version http://www.neevia.com