Konspekt do tematu: Zasady i symbole stosowane w zapisie aberracji liczbowych i strukturalnych chromosomów oraz wyników z FISH

PODSTAWOWE SYMBOLE STOSOWANE DO OPISU KARIOTYPU (ISCN)

add cen chi chr del der dic dup end fem fis fra h i idic ins inv mal mar mat znak (-) znak (+) mos pat pcc pcd Ph r rec rob s sce stk t tel ter trc podkreślenie upd v

dodatkowy materiał chromosomowy nieznanego pochodzenia centromer chimera chromosom delecja pochodna przegrupowania chromosomowego chromosom dicentryczny duplikacja endoreduplikacja kobieta fission, rozszczepienie w centromerze miejsce łamliwe heterochromatyna konstytutywna izochromosom chromosom izodicentryczny insercja inwersja mężczyzna chromosom markerowy pochodzenie matczyne utrata zysk mozaikowy pochodzenie ojcowskie przedwczesna kondensacja chromosomów przedwczesny podział centromeru chromosom Filadelfia chromosom pierścieniowy chromosom zrekombinowany translokacja robertsonowska satelity wymiana siostrzanych chromatyd satellite stalk (nitka satelitonośna) translokacja telomer terminalny chromosom tricentryczny używane do rozróżnienia chromosomów homologicznych disomia jednorodzicielska wariant lub zmienny (polimorficzny) region

GŁÓWNE ZASADY ZAPISU KARIOTYPU

1. W zapisie kariotypu podajemy najpierw liczbę chromosomów, a następnie płeć (zestaw heterosomów). Autosomy są wyszczególniane tylko w przypadku obecności zmian w kariotypie.

46,XX prawidłowa kobieta

46,XY prawidłowy mężczyzna

2. W zapisie aberracji chromosomowych w pierwszej kolejności wymieniane są te dotyczące chromosomów płci, a następnie nieprawidłowości autosomów (rozdzielone przecinkiem).

3. W rearanżacji pojedynczego chromosomu, chromosom objęty zmianą jest umieszczany w nawiasie tuż po symbolu określającym typ aberracji np. inv(2), del(4), r(18).

4. Jeśli dwa lub więcej chromosomów podlega zmianie wymieniamy je kolejno po średniku np. t(4;8).

5. Jeśli jednym z zaangażowanych w rearanżację chromosomów jest chromosom płci, jest on wymieniany jako pierwszy, w przeciwnym razie chromosom z niższym numerem jest wyszczególniany najpierw np. t(X;3), t(2;5).

6. Wyjątkiem od tej zasady są translokacje insercyjne, gdzie chromosom „biorca” jest wymieniany jako pierwszy np. ins(5;2).

7. W przypadku translokacji zrównoważonych angażujących trzy różne chromosomy (z jednym punktem pęknięć w każdym z chromosomów) oraz w bardziej złożonych translokacjach, dalej obowiązuje kolejność: chromosom płci - autosomy wymieniane rosnąco (1 do 22).

8. Znaki plus (+) lub minus (-) umieszczone przed numerem chromosomu lub symbolem konkretnej anomalii wskazują na obecność dodatkowego chromosomu lub jego brak np. +21, +der(2).

9. Te same znaki stosowane po symbolach ramion chromosomów (p lub q) oznaczają krótsze bądź dłuższe ramię np. 4p+, 10q-.

10. Znaków + i - używa się również w zapisie zmienności obszarów heterchromatyny konstytutywnej oraz satelitów, jak również w zapisie wyników z FISH.

11. W celu odróżnienia mozaiki od chimery używamy odpowiednio symboli mos i chi przed zapisem kariotypu, przy czym jeśli obecny jest klon prawidłowych diploidalnych komórek wyszczególniany jest on na końcu zapisu np. mos 45,X/46,XX

12. W przypadku obecności kilku nieprawidłowych klonów kolejność ich zapisu koreluje z wielkością np. mos 45,X[15]/47,XXX[10]/46,XX[23].

13. Kiedy znane jest rodzicielskie pochodzenie danej aberracji można je wskazać stosując skróty mat lub pat po zapisie nieprawidłowości. Jeżeli wykryta aberracja nie jest obecna u żadnego z rodziców można ją opatrzyć symbolem de novo

Niepewność w określeniu chromosomu lub prążka

1. Znak zapytania (?) wskazuje na wątpliwość, co do chromosomu, czy aberracji. Umieszczamy go albo przed zapisem, co do którego nie mamy pewności lub może on zastąpić chromosom, region, bądź prążek.

Np. 45,XX,-?21

46,XX,del(1)(q2?)

46,XX,del(1)(q2?3)

46,XX,der(1)?t(1;3)(p22;q13)

2. Znak przybliżenia (~) jest wykorzystywany do wyrażenia niepewności, co do lokalizacji punktów pęknięć, tym samym ogranicza on obszar chromosomu, gdzie wystąpiło złamanie, do konkretnego segmentu.

Np. 46,XY,dup(1)(q22~24q44)

46,XX,t(3;12)(q27~29;q13~15)

43~47,XX,…

3. Symbol or jest używany do wskazania alternatywnych interpretacji danej aberracji (przed i po symbolu stawiamy spację).

Np. 46,XX,add(19)(p13 or q13)

46,XX,t(12;14)(q15;q24) or t(12;14)(q13;q22)

46,XY,der(1)t(1;10)(q44;q22) or dup(1)(q32q44)

4. Symbol inc (umieszczany na końcu zapisu) wskazuje, że prezentowany zapis kariotypu jest niekompletny, zazwyczaj ze względu na złą jakość chromosomów. Taki kariotyp zawiera obok zaprezentowanych zmian, niezidentyfikowane aberracje liczbowe i strukturalne.

Np. 46,XX,del(1)(q21),inc

53~57,XY,+1,+3,+6,t(9;22)(q34;q11),+21,+3mar,inc

Porządek aberracji chromosomowych w kariotypie

1. Aberracje chromosomów płci są wymieniane jako pierwsze (aberracje angażujące chromosom X przed zmianami w obrębie chromosomu Y).

2. Dla każdego chromosomu zmiany liczbowe poprzedzają w zapisie strukturalne.

3. Liczne strukturalne zmiany w obrębie konkretnej pary chromosomów są prezentowane w porządku alfabetycznym (wg symboli).

Przykłady: 47,X,t(X;13)(q27;q12),inv(10)(p13q22),+21

49,X,inv(X)(p21q26),+3,inv(3)(q21q26),+7,+10,-20,del(20)(q11),+21

4. Niezidentyfikowane chromosomy pierścieniowe (r) oraz markerowe (mar) są wyszczególniane na końcu kariotypu:

Np. 52,XX,…,+r, +mar

5. Pochodne chromosomów, których centromery nie są znane, powinny się znaleźć w kariotypie po wszystkich zidentyfikowanych nieprawidłowościach, ale przed niezidentyfikowanymi chromosomami pierścieniowymi.

Np. 52,XX,…,+der(?)t(?;6)(?;q16),+r, +mar

ZAPIS POLIMORFICZNYCH ZMIAN W CHROMOSOMACH

Zmienność w obszarze heterochromatyny konstytutywnej, NOR-ów i satelitów

1. Zmienność w wielkości segmentów heterochromatyny (h), obszarów NOR (stk), czy satelitów (s) jest rozróżniana od zmienności długości ramion będącej rezultatem innych strukturalnych zaburzeń przez umieszczenie znaku + lub - odpowiednio po symbolu h, stk lub s

Np. 16qh+ Yqh- 21ps+

1qh-,13cenh+,22ps+ 22pstk+ 13cenh+pat

2. Te same symbole są wykorzystywane w zapisie zmienności w położeniu w/w regionów.

Np. 17ps Yqs 9phqh 1q41h

3. Duplikacja danego regionu jest wyrażana w zapisie przez powtórzenie określonego symbolu.

Np. 21pss lub 14pstkstk

ZAPIS LICZBOWYCH ABERRACJI CHROMOSOMOWYCH

Aberracje chromosomów płci

Konstytutywne aberracje liczbowe heterosomów zapisujemy w następujący sposób:

45,X kariotyp zespołu Turnera

47,XXY zespół Klinefeltera

47,XYY

47,XXX itp.

Nabyte nieprawidłowości (stwierdzane m.in. w szpiku pacjentów z białaczką, czy w litych guzach nowotworowych) wyrażane są za pomocą znaków (+) lub (-), podobnie jak w pozostałych aberracjach liczbowych chromosomów.

Np. 47,XX,+X 45,X,-Y 48,XY,+X,+Y

Nabyte nieprawidłowości u osób z konstytucyjną aberracją liczbową heterosomów rozróżniane są przez dodanie litery c po zapisie konstytucyjnej zmiany.

Np. 48,XXYc,+X

44,Xc,-X

46,Xc,+21

Aberracje autosomów

• Zarówno konstytucyjna jak i nabyta aberracja liczbowa jest wskazywana przez umieszczenie znaku + lub - przed numerem brakującego bądź dodatkowego chromosomu.

• Nabyta nieprawidłowość jest odróżniana od konstytucyjnej również przez dodanie litery c po zapisie zmiany konstytucyjnej.

Przykłady:

47,XX,+21

48,XX,+13,+21

45,XX,-22

48,XY,+21c,+21

46,XY,+21c,-21

ZASADY ZAPISU POSZCZEGÓLNYCH ABERRACJI STRUKTURALNYCH CHROMOSOMÓW

ADDYCJE CHROMOSOMOWE (dodatkowy materiał o nieznanym pochodzeniu)

• do wskazania dodatkowego materiału w chromosomie przyłączonego do określonego regionu bądź prążka wykorzystujemy symbol add

Np. 46,XX,add(19)(p13)

• w sytuacji, kiedy dodatkowy materiał jest przyłączony do obu ramion chromosomu lub/i zastępuje więcej niż jeden segment w chromosomie w zapisie powinien by użyty symbol der

Np. 46,XX,der(5)add(5)(p15)add(5)(q23)

• Nieznany materiał , który w drodze insercji został wprowadzony do chromosomu powinien być opisany symbolami ins oraz ?

Np. 46,XX,ins(5;?)(q13;?)

DELECJE

• do zapisu zarówno interstycjalnych jak i dystalnych delecji służy symbol del

• liczne delecje tego samego chromosomu wyrażamy w zapisie symbolem der

Przykłady:

46,XX,del(5)(q13)

46,XY,del(5)(q13q33)

46,XY,del(5)(q?)

CHROMOSOMY POCHODNE REARANŻACJI (DERIVATIVE)

Kiedy oznaczamy chromosom jako derivative?

Chromosom derivative jest strukturalnie zmienionym chromosomem powstałym jako:

• efekt więcej niż jednej rearanżacji wewnątrz pojedynczego chromosomu np. jednoczesna delecja i inwersja lub jednoczesna delecja w obrębie obu ramion

• efekt rearanżacji co najmniej dwóch chromosomów np. niezbalansowany produkt translokacji.

Używany w zapisie termin der odnosi się zawsze do chromosomu z nienaruszonym centromerem.

Np. der(1)t(1;3)(p32;q21)t(1;11)(q25;q13)

Kiedy oznaczamy chromosom jako recombinant?

• Zrekombinowany chromosom jest strukturalnie zmienionym chromosomem powstałym jako rezultat crossing-over w mejozie u nosicieli strukturalnie zmienionych chromosomów.

• Podczas, gdy pochodne chromosomów są produktami oryginalnych przemian i segregują podczas mejozy bez dalszych zmian, zrekombinowane chromosomy powstają de novo podczas gametogenezy jako następstwo crossing-over zachodzącego w przemieszczonych segmentach chromosomów.

Np. 46,XX,rec(2)dup(2p)inv(2)(p21q31)

1. Chromosom pochodna jednej rearanżacji angażującej dwa lub więcej chromosomów

Np. 46,XX,der(1)t(1;3)(p22;q13)

45,XY,der(1)t(1;3)(p22;q13),-3

2. Chromosom pochodna generowany przez więcej niż jedną rearanżację. W zapisie wymienić należy wszystkie aberracje zgodnie z porządkiem punktów pęknięć od pter do qter w chromosomie pochodnej. Poszczególnych aberracji nie rozdzielamy przecinkiem.

Np. der(1)t(1;3)(p32;q21)t(1;11)(q25;q13)

der(9)del(9)(p12)t(9;13)(q34;q11)

der(7)add(7)(p22)add(7)(q22)

der(9)inv(9)(p13p23)del(9)(q22q33)

der(1)del(1)(p22p34)ins(1;17)(p22;q11q25)

CHROMOSOMY DICENTRYCZNE

• symbole dic oraz idic są używane do zapisu odpowiednio chromosomów dicentrycznych i izodicentrycznych. Chromosom dicentryczny pomimo, że zastępuje często dwa chromosomy, jest liczony jako pojedynczy chromosom.

Np. 45,XX,dic(13;13)(q14;q32)

45,XX,dic(13;15)(q22;q24)

46,XX,+13,dic(13;15)(q22;q24)

46,X,idic(Y)(q12)

DUPLIKACJE

Stosowany w zapisie duplikacji symbol dup może by poprzedzony tripletem dir lub inv w celu wskazania, czy duplikacja jest prosta, czy odwrócona.

Np. 46,XX,dup(1)(q22q25) duplikacja prosta

46,XY,dup(1)(q25q22) duplikacja odwrócona

INSERCJE

W zapisie insercji stosujemy symbol ins

Insercje wewnątrz pojedynczego chromosomu

Kiedy insercja ma miejsce wewnątrz pojedynczego chromosomu, segment w obręb którego włączany jest fragment chromosomu jest wymieniany jako pierwszy

Np. 46,XX,ins(2)(q13p13p23) insercja prosta

46,XX,ins(2)(q13p23p13) insercja odwrócona

Insercje między dwoma chromosomami

Jeśli fragment jednego chromosomu jest wbudowywany w obręb drugiego, chromosom donor jest wymieniamy na końcu

Np. 46,X,ins(5;X)(p14;q21q25)

46,XX,ins(5;2)(p14;q22q32) insercja prosta

46,XX,ins(5;2)(p14;q32q22) insercja odwrócona

INWERSJE

Symbol inv jest używany w zapisie inwersji para- i pericentrycznej. Zapis charakterystycznych prążków wskazuje na typ inwersji.

Np.

46,XX,inv(3)(q21q26) inwersja paracentryczna

46,XY,inv(3)(p13q21) inwersja pericentryczna

IZOCHROMOSOMY

• Izochromosomy mają przyporządkowany symbol i

• Punkty pęknięć są przypisane do centromerowych prążków p10 i q10 zgodnie z morfologią izochromosomu

Np. 46,XX,i(17)(q10)

46,X,i(X)(q10)

CHROMOSOMY MARKEROWE

- symbol mar jest zarezerwowany dla strukturalnie nieprawidłowych chromosomów, których żadna cześć nie została zidentyfikowana, w przeciwnej sytuacji do opisu chromosomu wykorzystujemy symbol der

- w zapisie kariotypu obecność markera musi być poprzedzona znakiem +

Np. 47,XX,+mar

48,X,t(X;18)(p11;q11),+2mar

- w sytuacji, gdy występuje klonalnie kilka różnych markerów, można do wskazania ich zróżnicowania dodać arabską cyfrę po symbolu mar np. mar1, mar2 itp.

- do wskazania kilku kopii jednego markera wykorzystujemy znak mnożenia np. mar1x2, mar3x4 itd.

Np.

48,XX,i(17)(q10),+mar1,+mar2/51,XX,i(17)(q10),+mar1x3,+mar2,+mar3

CHROMOSOMY PIERŚCIENIOWE

Chromosom pierścieniowy o przyporządkowanym mu symbolu r może by złożony z materiału jednego lub kilku różnych chromosomów

Chromosomy pierścieniowe pochodzące z jednego chromosomu

Podobnie jak w przypadku innych rearanżacji pojedynczego chromosomu, zapis prążków nie jest rozgraniczony średnikiem

Np. 46,XX,r(7)(p22q36)

Chromosomy pierścieniowe pochodzące z więcej niż jednego chromosomu

• monocentryczne - są traktowane jako chromosomy pochodne i opatrzone symbolem der. Chromosom zapewniający centromer jest wymieniany jako pierwszy

Np. der(1)r(1;3)(p36q23;q21q27)

der(1)r(1;3)(p36q23;q27q21)

• dicentryczne lub tricentryczne chromosomy pierścieniowe są określane symbolem r poprzedzonym tripletem dic lub trc

W dicentrycznych chromosomach pierścieniowych (dic r) chromosom płci lub autosom z niższym numerem jest wymieniany jako pierwszy

Np. dic r(1;3)(p36q32;p24q26)

W tricentrycznych chromosomach pierścieniowych (trc r) jest podobnie, z tym, że orientacja pozostałych chromosomów jest przedstawiana zgodnie z porządkiem punktów pęknięć

Np. trc r(1;3;12)(p36q32;q26p24;p12q23)

TRANSLOKACJE WZAJEMNE

W translokacjach wzajemnych (t) angażujących dwa chromosomy chromosom płci lub autosom z niższym numerem jest wyszczególniany zawsze jako pierwszy.

Ta sama reguła dotyczy translokacji angażujących trzy, cztery lub więcej chromosomów, z tym, że chromosom wymieniany jako drugi to ten, który otrzymuje segment od pierwszego wymienionego, a ostatni wymieniony chromosom jest dawcą segmentu dla pierwszego wyszczególnionego chromosomu.

Translokacje z dwoma punktami pęknięć w chromosomach

Przykłady:

46,XY,t(2;5)(q21;q31)

46,X,t(X;13)(q27;q12)

46,t(X;Y)(q22;q11)

Translokacje z trzema punktami pęknięć w chromosomach

Przykłady:

46,XX,t(2;7;5)(p21;q22;q23)

46,X,t(X;22;1)(p24;q11;p33)

Translokacje z czterema punktami pęknięć i bardziej złożone

Przykłady:

46,XX,t(3;9;9;22)(p13;q22;q34;q11)

46,XY,t(5;6)(q13q23;q15q23)

46,XX,t(5;14;9)(q13q23;q24q21;p12p23)

TRANSLOKACJE ROBERTSONOWSKIE

Ten specyficzny typ translokacji polegający na fuzji centrycznej długich ramion chromosomów akrocentrycznych zapisujemy wykorzystując symbol der

Np. 45,XX,der(13;21)(q10;q10)

46,XX,der(13;21)(q10;q10),+21

46,XX,+13,der(13;21)(q10;q10)

Z historycznych przyczyn symbol rob może być opcjonalnie użyty w zapisie konstytucyjnego chromosomu pochodnej translokacji robertsonowskiej np. 45,XX,rob(13;21)(q10;q10), jednakże skrót rob nie powinien być stosowany w zapisie aberracji nabytych.

CHROMOSOMY TRICENTRYCZNE

Opatrzone symbolem trc i liczone jako jeden chromosom. Pierwszym wymienionym w zapisie chromosomem jest chromosom płci lub ten z niższym numerem. Pozostałe chromosomy są wymieniane w kolejności ich przyłączenia do pierwszego wymienionego chromosomu

Np. 44,XX,trc(4;12;9)(q31;q22p13;q34)

TRIPLIKACJE

Opatrzone symbolem trp

W krótkim zapisie wskazanie orientacji zwielokrotnionego segmentu nie jest możliwe.

Np. 46,XX,trp(1)(q21q32)

ZASADY I SYMBOLE STOSOWANE W ZAPISIE WYNIKÓW FISH

LISTA PODSTAWOWYCH SYMBOLI

- + ++ x . ; amp arr cgh con dim enh fib ish ish nuc ish pcp sep subtel wcp

brak określonego regionu chromosomu obecność określonego regionu chromosomu duplikacja określonego regionu chromosomu znak mnożenia, poprzedza liczbę widocznych sygnałów kropka, rozdziela klasyczne cytogenetyczne obserwacje od rezultatów hybrydyzacji in situ lub array-CGH średnik, rozdziela sondy hybrydyzujące do różnych chromosomów amplifikacja sygnału array porównawcza hybrydyzacja genomowa połączone sygnały (sygnały przylegają do siebie) zmniejszenie intensywności sygnału wzrost intensywności sygnału hybrydyzacja in situ na rozluźnionych włóknach chromatyny hybrydyzacja in situ wykonywana na chromosomach interfazowa hybrydyzacja in situ częściowe malowanie chromosomów sygnały są rozdzielone subtelomerowy „malowanie” całego chromosomu

Profazowa/metafazowa hybrydyzacja in situ (ish)

1. Jeśli zostały przeprowadzone standardowe cytogenetyczne obserwacje ich wynik jest prezentowany najpierw, następnie po kropce przedstawiany jest rezultat hybrydyzacji poprzedzony skrótem ish

2. Obserwacje strukturalnych zmian w chromosomach są wyrażane symbolem ish, po którym podaje się symbol nieprawidłowości, punkty pęknięć i wreszcie locus bądź loci dla których zostały użyte sondy (preferuje się nazwę klonu) oraz status danego locus: obecne (+) lub brak (-)

Np. 46,XY.ish del(22)(q11.2q11.2)(D22S75-)

3. W przypadku, kiedy mamy do czynienia z obecnością dwóch lub więcej sygnałów dla danego locus umieszczamy znak mnożenia (x) przed podaniem ich liczby.

Np. 46,XY.ish 22q11.2(D22S75x2) wynik prawidłowy

Interfazowa hybrydyzacja in situ (nuc ish)

W obszarze zainteresowań interfazowej hybrydyzacji in situ leży wskazanie liczby sygnałów w jądrze i ich wzajemnego położenia

Przykłady:

nuc ish 21q22(D21S65x2)

nuc ish 21q22(D21S65x3)

nuc ish Xcen(DXZ1x3)

W przypadku użycia dwóch sond do loci zlokalizowanych w obrębie tego samego prążka podajemy wynik hybrydyzacji w jednym nawisie rozdzielając obie sondy przecinkiem

Np. nuc ish 21q22(D21S65x2,D21S64x3)

Jeśli testowane są loci z dwóch różnych chromosomów, wyniki podajemy w jednym ciągu, po przecinku, w następującym porządku: chromosomy płci, autosomy 1 do 22.

Np. nuc ish Xp22.3(KALx2),21q22(D21S65x3)

reverse in situ hybridization (rev ish)

rev ish oznacza hybrydyzację in situ, gdzie sondę stanowi całkowity genomowy DNA wyizolowany z komórek pacjenta, do prawidłowych płytek metafazowych stanowiących kontrolę. Ten sam symbol stosujemy, gdy w charakterze sondy wykorzystamy część genomu pacjenta (np. chromosomy markerowe pozyskane w drodze mikrodissekcji)

Przykłady:

1. 47,XX,+mar.rev ish enh(10)(p)

2. 46,XX,add(7)(p36).rev ish der(7)t(7;21)(q36;q22)enh(21)(q22)

3. 47,XY,+r.rev ish enh(1)(q32q43),enh(12)(q13)

Porównawcza hybrydyzacja genomowa (CGH)

Do zapisu wyniku wykorzystujemy skrót cgh

ish cgh del(7)(q21qter)

array-Comparative Genomic Hybidization

1. Do zapisu wyniku wykorzystujemy skrót arr cgh. Liczbę i typ użytych klonów (BACs, kosmidy, oligonukleotydy) wyszczególniamy w nawiasie.

2. Przedstawienie prawidłowego wyniku array-CGH z wykorzystaniem macierzy obejmującej liczne loci w obrębie wszystkich chromosomów. Chromosomy płci są oddzielone od wyszczególnionych w pierwszej kolejności autosomów.

arr cgh 1-22(#BAC)x2,X(#BAC)x2,Y(#BAC)x0 prawidłowa kobieta

arr cgh 1-22(#BAC)x2,X(#BAC)x1,Y(#BAC)x1 prawidłowy mężczyzna

3. Prawidłowy wynik przy wykorzystaniu macierzy ograniczonej do konkretnego chromosomu lub regionu w chromosomie

arr cgh 2(26 BAC)x2

4. Jeśli wynik jest nieprawidłowy, w zapisie wyszczególniamy jedynie wykryte aberracje. Aberracje dotyczące heterosomów powinny by podane jako pierwsze.

Przykłady:

arr cgh 1p36(BAC name)x1

arr cgh 1p36(D1S243)x1

arr cgh 17p32p13.1(RP11-85B7→RP11-1230J5)x3

arr cgh 4p15(BAC name)x1,15q13qter(BAC name→BAC name5)x3

---