Anomalie cromosomiche di struttura [email protected] [email protected].
-
Upload
sabato-di-pietro -
Category
Documents
-
view
221 -
download
1
Transcript of Anomalie cromosomiche di struttura [email protected] [email protected].
Anomalie cromosomiche di struttura
[email protected]@unifi.it
Riarrangiamenti cromosomici bilanciati: 1 in 500
Anomalie di struttura sbilanciate citogeneticamente visibili:
~3% di tutte le anomalie cromosomiche riconoscibili
0.58% di una popolazione di neonati non selezionata
Frequenza dei riarrangiamenti cromosomici strutturali citogeneticamente visibili
Traslocazioni bilanciate e sbilanciate
Inversioni
Delezioni
Duplicazioni
Cromosomi marcatori
Isocromosomi
Quali sonoQuali sono??
Frequenza nella popolazione generale
- Reciproche 1:625
- Robertsoniane 1:1000
Traslocazioni bilanciate e sbilanciate
In seguito alla traslocazione reciproca si formano due cromosomi derivativi
Fenotipo associato alle traslocazioni reciproche:
Normale nella maggior parte dei casi
Associato ad un carattere mendeliano (0.3%)
N.B. nella maggior parte delle femmine contraslocazioni Xq13-q26/autosoma:
AMENORREA PRIMARIA O SECONDARIA
Traslocazioni reciproche e loro conseguenze
Diagramma pachitenico di cromosomi traslocatie possibili segregazioni
8844
p16
p23
der(4)der(4) der(8)der(8)
der(4)t(4;8)(p16;p23) and
Wolff-Hirschhorn syndrome
La traslocazione t(11;22)(q23;q11) è una traslocazione ricorrente:ne sono riportati circa 100 famiglie non imparentate fra loro
TRASLOCAZIONI ROBERTSONIANE
Le traslocazioni Robertsoniane interessano le braccia corte dei cromosomi acrocentrici (13, 14, 15, 21, 22)
Come si forma una traslocazione robertsoniana
Fenotipo associato alle TRASLOCAZIONI ROBERTSONIANEbilanciate:
Normale nella maggior parte dei casi
Associato a malformazioni (0,6%) per le traslocazioni che Interessano i cromosomi 14 e 15
N.B. maschi con traslocazioni robertsoniane bilanciate possono presentare oligospermia
Cariotipo: 45,XX,t(14;21)(p11;p11)
Nor Bil Tris. 14 Mon 14 Mon 21 Tris 21
Traslocazioni Robertsoniane
Cariotipo 46,XY,t(14;21)(p11;p11)
Cariotipo: 45,XX,t(21;21)(p11;p11)
I gameti di un portatore di t(21;21) sono o disomici o nullisomici per il cromosoma 21
Cariotipo: 46,XY,t(21;21)(p11;p11)
In circa il 4% dei soggetti Down, la trisomia del cromosoma 21 è conseguente a traslocazione robertsoniana presente in uno dei genitori
Per questo motivo è necessario effettuare l’indagine citogeneticain tutti i soggetti Down anche quando la diagnosi clinica è ovvia
: Down
:45,XX,t(14;21)
Inversioni
Esempi di inversioni visibili all’analisi citogenetica
La ricombinazione meiotica nella regione invertita produce due cromosomi ricombinanti,
ciascuno deleto e duplicato per regioni opposte
Chromosome inversions
Il proposito è trisomico per gran parte del 10p e monosomico per 10q distale
Inversione pericentrica del cromosoma 10
Frequency: 0.12-0.7 per 1000 Frequency: 0.1-0.5 per 1000
DUPLICAZIONI
Frequenza: 1:4000
Fenotipo: ritardo mentale e malformazioni nella maggiorparte dei casi
Le duplicazioni cromosomiche
Duplicazione 9p22-p13
Le malformazioni fenotipiche
associate alla duplicazione
sono causate dalla parziale
trisomia per una serie di geni
contenuti nella regione duplicata
FISH (Fluorescence in situ hybridization)
•E’ una tecnica di ibridazione che permette, dopo fissazione di metafasi e nuclei in interfase su vetrino, di identificare sequenze specifiche negli acidi nucleici.
•Tale identificazione avviene mediante sonde marcate in maniera non isotopica, impiegando fluorocromi che emettono a diverse lunghezze d’onda.
DELEZIONI
Terminali: 1:5000
Interstiziali: 1: 4000
Fenotipo: ritardo mentale e malformazioni nella maggiorparte dei casi
Delezione cromosomica terminale in 4p e sindrome di Wolf-Hirschhorn
Le malformazioni fenotipiche associate
alla delezione sono causate dalla
monosomia per una serie di geni
contenuti nella regione deleta
Cariotipo inaspettatamente normale nonostante il sospetto di sindrome di
Wolff-Hirschhorn
La FISH con sonde telomero-specifiche dimostra che la delezione èterminale (A) e conseguente a traslocazione con 8p (B)
A B
traslocazione sbilanciata t(4;8)(p16;p23) con monosomia distale 4pe trisomia distale 8p
La corretta diagnosi porta a una corretta consulenza
der(4)t(4;8)(p16;p23) and Wolff-Hirschhorn syndrome
Nei soggetti con Wolff-Hirschhorn syndrome è necessario indagare se la del(4p) sia conseguente a una traslocazione presente in un genitore.
In tal caso il rischio di ricorrenza è elevato.N.B.: E’ necessario estendere l’indagine citogenetica ai genitori di tutti i soggetti con delezione
o con qualunque riarrangiamento cromosomico strutturale
8844
p16
p23
der(4)der(4) der(8)der(8)La madre era portatrice bilanciata della traslocazione.
Nel gamete da cui si è originata la proposita sono segregatiil cromosoma 8 normale e il derivativo der(4)
Esempio di DELEZIONE INTERSTIZIALE
Delezione di un cromosoma 15q11-q13 e sindrome di Prader-Willi.Questa delezione ha una frequenza di circa 1:10.000
15
~4 Mb
N.B.: delezioni di questa taglia sono ai limiti del rilevamento microscopico.Ai fini diagnostici occorre quindi utilizzare metodi di citogenetica molecolare
(FISH)
Ipotonia neonatale in soggetti PWS
q11.23
Chromosome 7q deletion and Williams syndrome(circa 1:20.000)
7
(1,5 Mb)
N.B.:Non identificabile con citogenetica classica
La stenosi aortica sopravalvolare è una delle caratteristiche della
Sindrome di Williams (WS)
L’analisi FISH con sonde specifiche del gene dell’elastina ha
mostrato che i soggetti con WS erano deleti per il gene
Il telomero dei cromosomi umani
1 der(1)
12 12
1 1
12 der(12)
nucleotidi biotinilati
marcatura della sonda
sonda biotinilata
denaturazione della sonda
cromosomi denaturati
ibridazione
sonda ibridata al DNA cromosomico
avidina fluorescinata cromosomi con sonda fluorescinata
visualizzazione al microscopio
cromosomi con segnali fluorescenti in corrispondenza del segmento di DNA
riconosciuto dalla sondaRappresentazione schematica dell’ibridazione in situ fluorescente (FISH).
TIPI DI SONDE•Sequenze ripetute:
– alfa satellite– beta satellite– satelliti classici– telomeriche
•Sequenze uniche:- Prader Willi– Williams– ecc.
•Painting
TIPI DI SONDE ABERRAZIONI
CROMOSOMICHE
IDENTIFICABILI
MATERIALE
IMPIEGATO
Sequenze ripetute - Trisomie
- Monosomie Nuclei in interfase
Painting
- Riarrangiamenti
cromosomici
- Identificazione di
cromosomi marcatori
Metafasi
Sequenze uniche
- Microdelezioni e
duplicazioni
- Riarrangiamenti
cromosomici
Metafasi e
nuclei in interfase
CHROMOSOME PAINTING
FISHFISHSVANTAGGI
• costi elevati• diagnosi non
completa
VANTAGGI
• rapidità• identificazione di
microdelezioni e riarrangiamenti complessi
• diagnosi su nucleo
Microarray based comparative genomic hybridization(array-CGH) detects submicroscopic chromosomal deletions
and duplications in patients with learning disability/mental retardation and dysmorphic features
Shaw-Smith C, Redon R, Rickman L, Rio M, Willatt L, Fiegler H, Firth H, Sanlaville D, Winter R, Colleaux L,
Bobrow M, Carter NP.
J Med Genet. 2004 Apr;41(4):241-8.Array-CGH constructed from clones spaced at
approximately 1 Mb intervals across the genome(about 3.500 clones)
12 abnormalities 7 deletions 6 de novo 1 inherited
5 duplications 1 de novo 4 inherited
8 abnormalities causing-disease out of 50 cases: 16%
Altered segments size: from regions involving a single clone to 14 Mb regions
A modified CGH to BACs immobilized on glass A modified CGH to BACs immobilized on glass
Array from Spectral Genomics that contains 2600 BAC/PAC clones genome−wide giving an average
resolution of 1Mb-700 kb
New genomic microarray platform released from the microarray core facility of UCSF (University of
San Francisco).
This array will include 32.000 genomic clones with a resolution of 100 Kb. The use of this new array
will give the ability to identify very small deletions and duplications leading to a very detailed genome
profiling and an increased possibility for gene cloning.