CYTOGENETYKA CZ. IV

Komórka interfazowa to taka, która znajduje się w fazie G₀

W interfazie nie widać chromosomów tylko chromatynę jądrową

Technika FISH (fluorescencyjna hybrydyzacja In situ) - technika cytogenetyczna, służącą do wykrywania w badanym materiale genetycznym określonej sekwencji DNA za pomocą fluorescencyjnych sond DNA

W 1949 r Barr i Bertram zauważyli w komórkach interfazowych policzka kobiety grudkę zasadochłonnej chromatyny, która przylega do błony jądrowej – ciałko X (Barra)

Ciałko Barra – jeden z chromosomów X, który jest nieaktywny genetycznie i mocno skondensowany

20-60% komórek ma ciałko X (komórki nerwowe – 90%)

Lionizacja – wyrównanie ilości informacji genetycznej w 2 chromosomach X kobiety w stosunku do I chromosomu X u mężczyzny (jeden z chromosomów X ulega inaktywacji)

Mały fragment ramion dystalnych może nie podlegać inaktywacji (PAR)

Teoria Lyon

1. Inaktywacja jednego z chromosomów X u człowieka zachodzi w 16. dniu życia zarodkowego

2. W komórkach kobiety następuje losowa inaktywacja jednego z chromosomów X (X^pat lub X^mat)

3. Organizm kobiety pod względem chromosomów X jest mozaiką składającą się z komórek zawierających nieaktywny chromosom X^pat i komórek mających nieaktywny chromosom X^mat

4. Raz przebyta inaktywacja chromosomu X będzie przebiegała w komórkach potomnych

Geny odpowiedzialne za inaktywację

• XIC na Xq13 (chromosom pozbawiony tego regionu nie jest inaktywowany)

• XIST (odpowiedzialny za produkcję RNA, który rozprzestrzeniając się wzdłuż chromosomu powoduje jego inaktywację)

Inaktywacja wiąże się z metylacją (czynnik epigenetyczny) DNA (zwłaszcza reszt cytozynowych)

Rodzaje heterochromatyny płciowej w komórkach interfazalnych

1. 46, XX

   1. Ciałko Barra
      barwi się wyraźnie metodą Feulgena (oparta na kwasowej hydrolizie DNA, które barwi się na czerwono)

   2. Pałeczka dobosza X
      skupiona heterochromatyna w komórkach granulocytów obojętnochłonnych

2. 46, XY

   1. Ciałko Y
      skondensowana heterochromatyna chromosomu Y, która ma zdolność do fluorescencji

   2. Pałeczka dobosza Y
      skondensowana heterochromatyna chromosomu Y wyrzucona poza jądro (ma zdolność do fluorescencji)

ZESPOŁY DELECJI

ZESPÓŁ WOLFA-HIRSCHHORNA

Przyczyna – delecja terminalna końca ramion krótkich z chromosomu pary 4 w miejscu p16.3

Kariotyp

• 46, XX, del(4)(p16.3)

• 46, XY, del(4)(p16.3)

Częstość występowania

2:1 u kobiet w stosunku do mężczyzn

1/50000 urodzeń

Fenotyp

• Opóźnione wzrastanie w okresie płodowym i postnatalnym

• Wrodzona hipotonia średniego stopnia

• CECHY DYSMORFICZNE

  • Wypukła gładzina czoła

  • Szerokie szpary powiekowe

  • Hiperteloryzm

  • Szczelina tęczówki

  • Zez

  • Uniesiony łuk brwiowy

  • Szeroka nasada nosa

  • Niedorozwój żuchwy

  • Wysokie, wąskie podniebienie

  • Nisko osadzone małżowiny uszne

• WADY ROZWOJOWE

  • Wady serca

  • Anomalie rozwojowe płuc

  • Niedorozwój lub jednostronny brak nerki

  • Wodonercze

  • Anomalie przewodu pokarmowego

  • Deformacje stóp i palców u stóp

  • U 50% płci męskiej spodziectwo i wnętrostwo

  • Zaburzenia rozwoju gałki ocznej i nerwu wzrokowego

• Opóźniony rozwój psychoruchowy

• Chód zaburzony, trudności w poruszaniu się

• Trudności w nabywaniu umiejętności werbalnych

ZESPÓŁ CRI DU CHAT (zespół monosomii 5p)

Przyczyna – delecja terminalna części ramion krótkich chromosomu 5 w miejscu p15

Kariotyp

• 46, XX, del(5)(p15)

• 46, XY, del(5)(p15)

Ponad 80% tych delecji to delecje de novo

Częstość – 1/37000 – 50000

Duża śmiertelność wśród niemowląt

Fenotyp

• Mała masa urodzeniowa

• Nasilona hipotonia mięśniowa

• Płacz noworodka przypomina miauczenie kota

• Zaburzenia budowy i funkcji krtani

• Zaburzenia strukturalne i rozwojowe OUN

• Skąpe owłosienie łonowe

• Ginekomastia

• CECHY DYSMORFICZNE

  • Małogłowie (u niemowląt)

  • Okrągła twarz (w późniejszym wieku podłużna)

  • Zmarszczka nakątna

  • Hiperteloryzm

  • Szpary powiekowe ustawione skośnie w dół

  • Zez zbieżny

  • Małżowiny uszne małe, nisko osadzone

  • Krótka szyja

  • Płaska nasada nosa

  • U niemowlęcia mała, cofnięta bródka

• WADY ROZWOJOWE

  • Wrodzone wady serca

  • Różne wady kośćca

  • Wnętrostwo

  • Spodziectwo

  • Przerost łechtaczki, niedorozwój warg sromowych większych, macica dwurożna

  • Wraz z wiekiem narasta spastyczność kończyn

Fenotyp behawioralny

• Brak prawidłowego wykształcenia się mowy (występuje lepsze rozumienie mowy)

• Opóźniony rozwój psychoruchowy

• Niepełnosprawność intelektualna (IQ 24-34)

• Ok. 10 roku życia dzieci komunikują się krótkimi słowami

• Częste napady złości

• Nadwrażliwość na dźwięki

• Samouszkodzenia

• Brak koncentracji i uwagi

ZESPOŁY MIKRODELECJI

Mikrodelecja to to mały ubytek materiału genetycznego w chromosomach, który przekracza zdolność uwidocznienia go w mikroskopie świetlnym

ZESPÓŁ PRADERA-WILLIEGO

Przyczyny

• mikrodelecja q11-q13 w chromosomie ojcowskim pary 15
  46, XX, del(15)(q11-q13)pat
  46, XY, del(15)(q11-q13)pat 65-75%

• uniparentalna dysomia
  46, XX, upd(15) mat
  46, XY, upd(15) mat 20-25%

*RODZICIELSKIE PIĘTNOWANIE GENOMU*

W przypadku większości genów autosomalnych geny pochodzące od ojca i matki są równocenne.

Jednak pewna grupa genów (0,1-1%) związana jest z ekspresją tylko 1 allelu rodzicielskiego (2 allel jest inaktywowany – napiętnowany).

Zjawisko to zachodzi w czasie gametogenezy i wczesnego rozwoju zarodkowego.

Może być rozpatrywane na poziomie chromosomu lub genu.

W przypadku chromosomu

• uniparentalna heterodysomia (UPHD)

• uniparentalna izodysomia (nondysjunkcja w 2. podziale mejotycznym) - UPID

Częstość – 1/15000-30000

Cechy fenotypowe

• hipotonia mięśniowa

• słabe ruchy płodu

• u noworodków i niemowląt

  • słaby odruch ssania

  • słaby przyrost masy ciała

  • opóźniony rozwój psychoruchowy

  • w wieku 2-3 lat narasta łaknienie

  • migdałkowate szpary powiekowe

  • długie rzęsy

  • wąskie podniebienie

  • małe zęby

• niski wzrost (mężczyźni 155 cm , kobiety 148 cm)

• małe dłonie i stopy

• dystalne części paliczków zaostrzone

• hipopigmentacja skóry i włosów

• nadwaga

• skolioza

• hipogonadyzm

• pierwotny lub wtórny brak miesiączki

• bezpłodność

• dziecko kłótliwe, uparte

ZESPÓŁ ANGELMANA

Przyczyny

• delecja interstycjalna długiego ramienia chromosomu pary 15 (który jest pochodzenia matczynego) w regionie q11-q13
  46, XX, del(15)(q11-q13) mat
  46, XY, del(15)(q11-q13) mat 75%

• uniparentalna disomia chromosomu 15 pochodzenia ojcowskiego
  46, XX, upd(15) pat
  46, XY, upd(15) pat 2%

• mutacje genu UBE3A (mutacje inprintingowe pochodzenia matczynego) 10%

Częstość – 1/25000 urodzeń

Fenotyp

• ok. 70% noworodków ma trudności w ssaniu

• wymioty po posiłkach

• małogłowie i krótkogłowie

• u kilkuletnich dzieci cechy dysmorficzne twarzy

  • głęboko osadzone gałki oczne

  • zez

  • duże usta

  • często wystający język

  • nadmierne ślinienie

  • jasna karnacja skóry

  • duże przerwy między zębami

• chód na szerokiej podstawie

• skolioza

• do 3. roku życia napady padaczkowe

• opóźniony rozwój psychoruchowy

• dziecko siada około 2. roku życia

• chodzi 3-5 rok życia

• nadmierna ruchliwość

• fascynacja wodą

• wkładanie przedmiotów do buzi