GENETYKA 24 PAŹDZIERNIKA 2009
ĆWICZENIA 2

CYTOGENETYA CZ 3.

1. Zespoły hromosomopatii płciowej

Zespół Turnera

Zespół Klinefertera

2. zespoły:
Zespół 47 XXX

Zespół 47 XYY

3. Analiza kariogramów wyżej wymienionych zespołów.

Zespół Wernera

Zespół Turnera jest związany z brakiem lub zmutowaniem strukturalnymi chromosomu X

Kariotyp: 43X, (monosomia X1- najczęściej >30 %

Mozaiki; 45X/46 XX, najczęściej

Izochromosom 46 X

W ok. 80%przypdaków z Turnera chromosomu X był pochodzenie matczynego.

Duży odsetek zarodków z kariotypem 45 X ulega samoistnemu poronieniu.

Częstość występowania 1:3000 dziewczynek

Na klasyczny zespół 45X składa się pięć podstawowych grupo objawów;

a. Zaburzenia wzrastania

b. Specyficzny fenotyp morfologiczny

c. Różne wady narządów wewnętrznych

d. Pierwotna niewydolność jajnika

e. Specyficzny fenotyp rozwoju i zachowania

Ad A

Uwaga i wzrost przy urodzeniu nieznacznie są niższe od średniej.

W wieku szklonym niedobór wzrostu wynosi kilkanaście cm poniżej średniej.

Gen SHOX działający.

Ad B

W okresie noworodkowym.

Ograniczone obrzęki limfatyczne grzbietu rąk i stóp.

Niska linia włosów na karku.

Krotka szyja, płetwistość szyi (szyja sfinksa').

Dysmorfia twarzy (wysokie czoło, szeroka) nosa, szerokie szpary powiekowe)

Fenotyp dojrzałej kobiety zespołem Turnera:

Niski wzrost.

Krępa budowa ciała (brak talii i zaokrąglenia bioder) skłonność do nadwagi.

Szyja krótka, płetwistość szyi.

Koślawość łokci.

Klatka piersiowa szeroka wypukła na boki.

Brodawki sutkowe małe, blade i szeroko rozstawione.

Brak rozwoju piersi.

Włosy na głowie gęste.

Wczesne występowanie zmarszczek na czole i całej twarzy.

Ad. C.
Hipoplastyczne siekacze, wady zgryzu.

Gotyckie podniebienie

Zdjęcia rtg liczne zmiany w obrazie radiologicznym kośćca, skrócenie 4 kości śródręcza (objaw Archibalda), wypustki na kłykciach zmiany w kościach czaszki w części przypadków szeroka żuchwa.

Densytometria kości- wczesne objawy osteoporozy

W rodzone wady nerek nerka podkowiasta, podwójna nerka lub podwójna miednica, podwójne tętnice nerkowe.

W układzie krążenia: zwężenie łuku aorty (15% wady zastawek aorty rozszerzenia naczyń jelitowych)

Ad D

Mała spłaszczona macica.

Wydłużone kręte jajowody.

Białawe pasmowate, dysgenetyczne "gonady".

Pierwotny brak miesiączki.

Pierwotna bezpłodność.

Ad E

Iloraz inteligencji IQ w granicach normy.

Szereg kobiet prowadzi normalne życie rodzinne i zawodowe.

W szkole pewne trudności ucznia się dysleksja z uwagi na trudności w ocenie reakcji przestrzennych i braku koordynacji wzorkowo- ruchowej.

Uzasadnione jest obniżenie wymagań szkolnych w zakresie matematyki.

Zespół Turnera z kariotypem 45X, 46 XX/ 47 XXX lub 45 X/47 XXX

W tych przypadkach objawy kliniczne zespołu Turnera są mniej nasilone.

Twarz pacjenta rzadko wykazuje cechy dysmorficzne.

Oczy duże, otoczone bujnymi lśniącymi rzęsami, czarne brwi.

Budowa ciała bardziej proporcjonalna niż w monosamii X.

Wzrost niski,

U niektórych pacjentek w okresie dojrzewania nasypuje rozwój piersi.

Jajniki pasmowate, Hipoplastyczne.

Macica obecna, u niektórych pacjentek w okresie dojrzewania występowały miesiączki- jednak na krótki okres (miesiące, klika lat).

Zespół Klnefertera

Kariotyp 47 XXY najczęściej

Mozaika 46 XY/47 XXY

Kariotyp: 48 XXXY lub 49 XXXXY rzadko.

Częstość występowania 1:1000 urodzonych chłopców klinicznych.

Główne objawy kliniczne.

Wysoki wzrost.

Koniczyny dolne wydłużone

Owłosienie pachowe skąpe, łonowe skąpe tupu żeńskiego

Twarz słaby zarost, często wygląd chłopięcy

Linia włosów na czole półkolista bez typowego łysienia skroniowego

w uzębieniu brak zębów ósmych

Zewnętrzne i wewnętrzne narządy płciowe.

Prącie od małych do prawie normalnych rozmiarów.

Moszna jest słabo rozwinięta.

Jądra bardzo małe o zwiększonej spoistości.

Stopniowe zmiany degeneracyjne w obrębie kanalików nasiennych co prowadzi w okresie późniejszym do zeszkliwienia i zwłóknienia kanalików nasiennych.

Stopniowy zanik potencji, bezpłodność.

RTG czaszki

Przedwczesne zarastanie szwów wieńcowych.

Siodełko tureckie małe, powiększone zarodki klinowe.

Spłaszczenie obu okolic skroniowych.

Rozwój psychiczny

U części pacjentów występuje obniżony iloraz inteligencji.

30% pacjentów zmiany w zapisie EEG (w okolicach skroniowych)

Zespół Klnefertera- z kariotypem 46 XY/47 XXY

Czechy fenotypowe z Klnefertera mniej nasilone w porównaniu do pacjentów z kariotypem 47XXY.

W okresie dojrzewania płciowego rozwój cech płciowych w prawidłowy, typowe owłosienie męskie.

W początkowym okresie dojrzałości płciowej występuje u części pacjentów płodność, w późniejszym okresie dochodzi do aznopermii i bezpłodności.

Wysokość ciała i rtg kośćca nie odbieg od normy.

Wraz z postępem wieku zmiany zanikanie jąder.

Zespół Klnefertera - z kariotypem 48XXXY lub 49 XXXXY

Występowanie wszystkich cech z Klnefertera poza tym:

Wady układu kostnego np. symostosis radiominoris w rtg zrost części bliższej kości promieniowej z kością łokciową.

Wrodzone wady serca naczyń nerek.

Upośledzanie umysłowe(wzrasta wraz z liczbą chromosomów X)

Zespół 47 XXX

Występuje 1:1000 urodzonych dziewczynek przyczyną jest nondysnunkcja - nieprawidłowe rozejście się chromosomów.

Pierwszym lub drugim podziałem meliotycznym podziałem u kobiety lub w drugim podziale meliotycznym u mężczyzny.

Zespół jest nie rozpoznawalny u dziewczynek. Wzrost i budowa ciała prawidłowa, ok. 25% pacjentek lekkie upośledzenie umysłowe. Wcześniej niż u kobiet zdrowych występuje menopauza, częściej występują zaburzenia miesiączkowania. Trzy razy częściej chorują na padaczkę i schizofrenię. Występuję też niewielki infantylizm.

Występuję 47 XYY

Minimum 190 typowo męska budowa ciała, szybki wzrost rozpoczyna się w I dekadzie życia, brak cech dysfmorfii, rozpoznanie zespołu zwykle przypadkowe. Charakterystyczne- powikłania po trądziku w postaci blizn na skórze twarzy i pleców, u niektórych zaburzenia zachowania, nadmierna agresywność. W okresie dojrzewania rozwój zewnętrznych narządów płciowych prawidłowy. Mężczyźni płodni i mają zdrowe potomstwo. Może występować niewielki infantylizm.

Zespół kariotyp cechy fenotypowe (tabela)

Stwierdzenie cech fenotpyowych

opóźnienie rozwoju psychoruchowego

niepowodzenia rozrodu- dwa lub więcej poronienie samoistne w pierwszym trymestrze ciąży, niepłodność o nieznanej etiologii

urodzenie dziecka z wrodzonymi wadami rozwojowymi o nieznanej etiologii

brak cech dojrzewania płciowego

nieprawidłowa budowa narządów płciowych, obojnactwo

pierwotny lub wtórny brak miesiączki o nieznanej etiologii

znaczny niedobór wzrostu o nieznanej etiologii

występowanie amelacji chromosomowych w rodzinie

1. Zespoły deleci

a. zespół Cri du Chat

b. zespół Wolfa - Hirscholrna

2. Zespoły mikro delecji

a. zespół Pradiera Wiliego

b. zespół Algelmana

3. Cytogenetyka interfazalna

a. heterohromatyna

b. technika fluoescencyjnej hybrydyzacji insiku FISH

Mutacje genowe

Delecja- utrata jednej lub kilku prar zasad z łańcucha DNA

Insercja (ADDYCJA)- wstawienie jednej lub kilku par zasad do łańcucha DNA.

Mutacje punktowe (proste lub mutacje jednej pozycji):

Tranzycja- zamiana zasady purynowej na inną purynową : A na G lub zasady pirymidynowej na inną pirymidynową T na C

Transwersja- zamiana zasady purynowej na pirymidynową np. na C lub pirymidynowej na purynową np. T na G

Zespoły są związane z delacjami transmitalnymi

Zespół Cri du Chat

46,XX, 46 XY, del (5)(p15)

1:50

Zespół miauczącego kota- charakterystyczny płacz noworodka po urodzeniu- uszkodzenie strun głosowych.

Objawy kliniczne zmieniają się wraz z wiekiem. Przy urodzeniu noworodki mają okrągłą głowę. Z czasem kształt głowy ulega wydłużeniu z silnie rozwiniętą żuchwą- końska twarz

Hiperteloryzm- rozsunięcie gałek ocznych.

Małe uszy.

Hipotonnia mięśniowa, wiotkość.

Rozwój umysłowy 70% ciężkie upośledzenie umysłowe iloraz inteligencji poniżej 50%

20% upośledzenie umiarkowane, 10% lekkie upośledzenie

Pacjenci nie mówią. Wady serca.

Zespół Wolfa - Hirscholrna

46,XX, del(4)(p16.1)

1:50 tys. urodzonych z przewaga płci żeńskiej 2:1

Ok 30% noworodków nie dożywa do 2 roku życia

cechy fenotypowe- charakterystyczna twarz- wygląd osoby zdziwionej.

Gotyckie podniebienie- bardzo wysokie, usta wąskie, zez i hiperelteroryzm. Zniekształcone duże małżowiny. Zwężenie zewnętrznego przewodu słuchowego. Zaburzenia mowy.

100% upośledzenie umysłowe. Padaczka. Wrodzone wady serca.

Zespół Pradera - Williego- przyczyna mikrodelecje chromosomu nr 25

46,XX, del (15)(q11-q13)

Piętnastek (chromosom) pochodzenia ojcowskiego

Uniparentalna disomia- in dysomia jednorodzicielska - obydwa chromosomy danej pary pochodzą od jednego rodzica. Pochodzenia matczynego.

Non dysnunkcja zachodzi w pierwszym podziale mejotycznym to mamy do czynienia ze stanem uniparentalnej cheterodisomi. Dwa różne homologi danego chromosomu pochodzą od jednego rodzica.

Jeżeli non dysnunkcja ma miejsce w drugim podziale mejotycznym to wówczas mam stan uniparentalnej izodisomi. To znaczy że ten sam homolog występuje dwukrotnie (podwojenie).

Cechy fenotypowe zespołu Prdera- Williego - Hipotonnia noworodka stopniowo ustępuje, wygląd twarzy- dysformia- wąskie czoło, skośne szpary - oczy migdałowate, zez.

W miarę jak dziecko rośnie twarz nabiera charakterystycznego wyglądu, usta rybie. Osłabienie odruchów- ssania i połykania. Później przekształca się to w ogromną żarłoczność – duża otyłość cukrzyca, skrzynie kręgosłupa. Wszyscy pacjenci są pacjentami upośledzonymi umysłowo. W pewnym momencie występuje zahamowanie wzrostu. Małe dłonie i stopy. Wady narządów płciowych wewnętrznych i zewnętrznych, są bezpłodni. Problemy z oddychaniem.

Zespół Angelmana

Mikrodelecja chromosomu 15 pochodzenia matczynego.

Uniparentalna od ojca.

Genomowy imprinting- piętno rodzicielskie. Mimo iż mężczyźni i kobiety mają ten sam układ genów to okazuje się że inne geny są czynne u kobiet i mężczyzn.

In zespół szczęśliwej kukiełki. 1:25 tys. żywych urodzeń.

Charakterystyczny wygląd twarzy- wystające kości jarzmowe, duża żuchwa, silny pragmatyzm, Wady w uzębieniu - durze przestrzenie, małogłowie. Mają duże usta- makrostomia. Brak napięcia mięśniowego. Upośledzenie umysłowe. Wzrost i masa ciała w normie. często chorują na padaczkę i drgawki, zaburzenia neurologiczne- niedorozwój móżdżku.

Cytogenetyka interfazalna

X Y w obrębie ramion krótkich nazywamy region PAR region pseudoautosomalny

PAR to jedyny region w obrębie chromosomów płci dochodzi w spermatogenezie do połączenia i wymiany odcinków crossing - over.

Inaktywacja chromosomu X tylko u kobiet ok. 16 dnia życia zarodkowego.

Teoria lyonizacji- unieczyniony ok. 16 dnia życia zarodkowego jeden wybrany chromosom X.

Za termin aktywacji odpowiada XIST- nie koduje on żadnego białka, produkowane jest RNA rozchodzi się po całym chromosomie i rozpoczyna aktywacje.

Cześć genów nie ulega inaktywacji. Zedezaktywowany chromosom X w wybarwieniu występuje u zdrowych kobiet jako Ciałko Bara - materiał genetyczny który pochodzi z nieaktywnego chromosomu X, n-1 gdzie n oznacza liczbę chromosomów x .

Ciałko Bara u mężczyzn np. u pacjentów z zespołem Klnefertera.

najczęściej ciałko Bara wykrywa się z nabłonka jamy ustnej.

Chromatyna jądrowa ciałko Y tylko u mężczyzn. Po zastosowaniu barwników fluorescencyjnych prowadzi do obserwacji święcącej kropeczki- cokolwiek to znaczy.

trzecia forma chromatyny to pałeczek Dobosza- w granulacytach obojętno chłonnych.

U kobiet wykrywamy pałeczkę dobosza X

U mężczyzn wykrawamy pałeczkę dobosza Y

Pałeczka dobosza świeci.

Hybrydyzacja in situ - FISH

Fish- fluorescence In Situ Hybrydization

technika ta wykorzystuje fluorescencyjne metody detekcji sondy

Zastosowanie hybrydyzacji in situ

Wykrywanie mRNA np. dla danego hormonu, badane ekspresji onkogenów na poziome RNA

wykrywanie wirusowego DNA i RNA.

Identyfikacja genów.

Wykrywanie mutacji.

Wykrywane liczbowych i strukturalnych aberracji chromosomowych w chromosomach metafazowych lub jądra interfazowych.

Etapy hybrydyzacji in situ

Sporządzenie i wyznakowanie sondy.

Przygotowanie preparatu cytologicznego

Denaturacja sondy i DNA chromosomowego

Reakcja hybrydyzacji.

Usunięcie niespecyficzne związanej sondy

detekcja sondy

analiza mikroskopowa

Sondy wykorzystywane w metodzie FISH

Sondy malujące - heterogenna mieszanina sekwencji unikalnych specyficznych dlaramion krótkich lub/i długich chromosomów

Sondy centromerowe - delekcja aneuploidi chromosomowych lub określanie pochodzenia chromosomów markerowych.

Sondy nukleinowe-