Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
Základy klinické
cytogenetiky II
Základy klinické
cytogenetiky II
Mgr.Hanáková
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
TYPY CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍTYPY CHROMOSOMOVÝCH ABERACÍ
- VYŠETŘENÍ VROZENÝCH CHROMOSOMOVÝCH
ABERACÍ – prenatální a postnatální vyšetření
- VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH
ABERACÍ (vznikajících v důsledku působení mutagenních
faktorů prostředí na člověka) – postnatální vyšetření
IHOK FN BRNOIHOK FN BRNO
- VYŠETŘENÍ ZÍSKANÝCH CHROMOSOMOVÝCH
ABERACÍ (u onkologických onemocnění)
vyšetření z kostní dřeně a tkáně solidních tumorů
OLG FN BRNOOLG FN BRNO
OLG FN BRNOOLG FN BRNO
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE
patologické změny na chromosomech
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
• významně se podílejí na mnoha případech poruch reprodukce,
vrozených malformací, mentálních retardací, vývojových vad
• cytogenetické poruchy jsou přítomny přibližně u 0,6% živě
narozených dětí
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY
(ABERACE)
CHROMOSOMOVÉ ABNORMALITY
(ABERACE)
• vrozené chromosomové aberace (VCA)
(vyšetření karyotypu) – početní
- strukturní
prenatální a postnatální stanovení karyotypu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
• abnormality počtu chromosomů
- polyploidie – abnormality počtu chromosomových sad
- počet chromosomů v jádrech somatických buněk
je více než dvojnásobkem haploidního počtu (n = 23)
(triploidie 3n= 69, tetraploidie 4n = 92)
většinou pouze u plodů (samovolné aborty)
- aneuploidie – nejčastější a klinicky velmi významný
typ chromosomových poruch
- abnormality počtu chromosomů v páru
- tento stav je vždy spojen s poruchou
fyzického nebo mentálního vývoje
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
aneuploidie
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
aneuploidie
• trisomie – nejčastější porucha
(přítomnost nadbytečného chromosomu v páru)
- trisomie autosomů (trisomie celého chromosomu
je jen vzácně slučitelná se životem)
- Downův syndrom 47,XX,+21 47,XY, +21
- Edwardsův syndrom 47,XX,+18 47,XY, +18
- Patauův syndrom 47,XX, +13 47,XY, +13
- syndrom Rethore 47,XY, +9 47,XY,+9
- Warkanyho syndrom 47,XX,+8/46,XX nebo
47,XY,+8/46,XY - vždy v mozaice
- trisomie gonosomů (fenotypové důsledky jsou méně
závažné než u trisomie autosomů)
- Klinefelterův syndrom 47,XXY (muž)
- další syndromy
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Downův syndrom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Downův syndrom
Downův syndrom 47, XX, +21 – volná trisomie
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Edwardsův syndrom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Edwardsův syndrom
Edwardsův syndrom 47,XY,+18
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Patauův syndrom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
Patauův syndrom
Patauův syndrom 47,XY,+13
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
syndrom Rethore
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
syndrom Rethore
syndrom Rethore 47,XY,+9
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
syndrom Warkany
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu autosomů
syndrom Warkany
Warkanyho syndrom 47,XX,+8/46,XX
vždy v mozaice
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
Klinefelterův syndrom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
Klinefelterův syndrom
Klinefelterův syndrom 47,XXY
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
méně časté nálezy
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
méně časté nálezy
aberace gonosomů jsou tolerovány
lépe než podobné aberace u autosomů
(týká se početních i strukturních aberací)
47,XXX 47,XYY
48,XXYY
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
aneuploidie
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu chromosomů
aneuploidie
• monosomie – méně častá porucha
(chybění chromosomu v páru)
- monosomie gonosomu X (Turnerův syndrom)
45,X (žena)
častý výskyt
- monosomie autosomů – výjimečně se vyskytující
porucha, slučitelná se životem jen u některých
chromosomů a to v mozaice (v těle jedince mohou
být přítomny 2 nebo více buněčné linie s různou
chromosomovou sestavou, např. linie normální
s linií s monosomií chromosomu č.18)
45,XX,-18[10]/46,XX,r(18)[190]
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
Turnerův syndrom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
abnormality počtu gonosomů
Turnerův syndrom
Turnerův syndrom 45,X
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VZNIK POČETNÍCH VCA de novoVZNIK POČETNÍCH VCA de novo
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
MEIÓZAMEIÓZA
• typ buněčného dělení, při kterém
z diploidních zárodečných buněk
(primárních oocytů a primárních
spermatocytů) vznikají haploidní
gamety
z 1 diploidní zárodečné buňky
vzniknou 4 haploidní gamety
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
MEIÓZAMEIÓZA
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
PORUCHY V MEIÓZEPORUCHY V MEIÓZE
• meiotická nondisjunkce - porucha rozchodu páru chromosomů
v anafázi meiózy I nebo II (většinou v průběhu meiózy I)
• důsledkem nondisjunkce je aneuploidie – abnormální počet chromosomů
v chromosomovém páru v karyotypu - absence chromosomu nebo
přítomnost nadbytečného chromosomu
• oba chromosomy v páru v anafázi meiotického dělení přemístí
ke stejnému pólu místo aby segregovaly k opačným pólům dělícího
vřeténka
• nejčastější mutační mechanismus našeho druhu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
PORUCHY ROZCHODU CHROMOSOMŮ
V MEIÓZE
PORUCHY ROZCHODU CHROMOSOMŮ
V MEIÓZE
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
• méně časté než aneuploidie
• změna struktury chromosomů (autosomů i gonosomů)
• podmínkou je vznik zlomů na chromosomech
• metodami klasické cytogenetiky (ve světelném mikroskopu)
lze na chromosomech rozlišit pouze strukturní změny
o určité velikosti (>5-10Mb)
• změny menší lze detekovat metodami s vyšší rozlišovací
schopností – metodami molekulární cytogenetiky
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
• translokace – nejčastější ze strukturních aberací
(výskyt možný u všech chromosomů),
předpokladem je vznik dvou zlomů,
každý na jednom chromosomu
reciproké translokace –
výměny chromosomových segmentů
mezi dvěma, zpravidla nehomologními,
chromosomy
robertsonovské translokace –
2 akrocentrické chromosomy
fúzují v oblasti centromery
a ztrácejí svá krátká
raménka (ztráta nemá vliv na
fenotyp), vznik zlomů v oblasti centromery
reciproké translokace
se vyskytují s frekvencí
přibližně 1:600 novorozenců
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
reciproká translokace t(1;15)
výměna koncových úseků chromosomů
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
reciproká translokace t(1;15)
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
reciproká translokace t(1;15)
46,XX,t(1;15)(q12;q22)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace
robertsonovská translokace der(13;14)
(derivovaný chromosom)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
robertsonovská translokace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
robertsonovská translokace
45,XX,der(13;14)(q10;q10)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokační forma Downova syndromu
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokační forma Downova syndromu
45,XX,der(21;21)(q10;q10) 46,XY,der(21;21)(q10;q10),+21
fenotyp normální
potomekrodič
postižený
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokační forma Downova syndromu
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokační forma Downova syndromu
45,XX,der(14;21)(q10;q10) 46,XY,der(14;21)(q10;q10),+21
potomekrodič
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
• inverze – na jednom chromosomu vzniknou 2 zlomy, segment
mezi nimi se otočí o 180° a opět se začlení
do chromosomu
paracentrická inverze –
oba zlomy jsou na stejném raménku,
úsek nezahrnuje centromeru
pericentrická inverze –
na každém raménku je jeden zlom,
invertovaný úsek zahrnuje
centromeru
(změna polohy centrometry – změna
morfologie chromosomu)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
pericentrická inverze inv(8)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
46,XX,inv(8)(p23.1?q23?)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
46,X,inv(Y)
souvislost s poruchami fertility
u mužů
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
paracentrická inverze inv(1)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inverze
46,XX,inv(1)(q21q32)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
• delece – vznik zlomů a ztráta úseku chromosomu,
který způsobuje vznik nebalancovaného karyotypu
(parciální monosomie) – na 1 chromosomu v páru úsek
přítomen je, na druhém chybí
terminální delece –vznik jednoho zlomu,
ztráta koncového úseku chromosomu
intersticiální delece –vznik dvou zlomů,
ztráta segmentu uloženého mezi
centromerou a terminální částí
incidence cytogeneticky pozorovatelných delecí
je asi 1:700 živě narozených dětí
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
terminální delece del (5p)
syndrom Cri du chat (syndrom kočičího křiku)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
46,XX,del(5)(p14.1)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
Další důležité deleční syndromy:
- Wolf – Hirschhornův syndrom – 46,XX,del(4p) / 46,XY,del(4p)
delece části 4p
- De Grouchy syndrom – 46,XX,del(18p) / 46,XY,del(18p)
delece části 18p nebo celého 18p
(nebo i části 18q)
některé delece nemusí souviset s fenotypem, který
je zařazen do kategorie syndrom (málo častý výskyt)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
delece Y – často souvisí se sterilitou u mužů
mohou být i mikrodelece
(nelze nalézt metodami klasické
cytogenetiky) – delece
oblastí AZF na Yq
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
delece
46,XX,del(Xp)
fenotyp podobný Turnerovu syndromu
(klíčový význam – chybění Xp)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
• inzerce – nereciproký typ translokace
- segment z jednoho chromosomu je odstraněn
a vložen do jiného chromosomu buď ve své
původní orientaci nebo opačné
- k jejich vzniku jsou potřeba 3 body zlomu, 2 na
jednom chromosomu a 1 na druhém
- jsou poměrně vzácné (1:80000)
- hrozí vznik nebalancovaných gamet a narození
abnormálních potomků
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
inzerce úseku chromosomu č. 14 do chromosomu č. 6
karyotyp probanda
46,XY,ins (6;14), de novo
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
inzerce
46,XY,ins(6;14)(p24;q13q22)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
duplikace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
duplikace
• duplikace – nadbytečný chromosomový segment, který
způsobuje vznik nebalancovaného karyotypu
(parciální trisomie)
- bývají méně nebezpečné než delece
- vznik de novo
v důsledku
nerovnoměrného
crossing overu
duplikace segmentu
dup(6)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
duplikace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
duplikace
46,XX,dup(6)(q22q23)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
marker chromosomy
– malé chromosomy (s centromerou),
často v mozaice, obtížně identifikovatelné
(mohou být vrozené nebo kultivačního původu)
kruhové chromosomy
(ring chromosomy)
– na obou koncích chromosomu
vzniknou zlomy, dojde ke
ztrátě koncových úseků, zbytek
chromosomu se spojí
- jsou poměrně vzácné, ale byly zjištěny
u všech lidských chromosomů
marker chromosomy představují
nadbytečný genetický materiál v karyotypu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
ring chromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
ring chromosom
46,XX,r(18)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
marker chromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
marker chromosom
47,XX,+mar
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
• izochromosomy –
metacentrické chromosomy,
jejichž 1 raménko chybí a druhé
je duplikováno (parciální
monosomie 1 raménka
a parciální trisomie
2. raménka)
podstata tvorby izochromosomu není
přesně známa, jsou popsány alespoň 2
mechanismy:
- porucha dělení centromery (příčné),
následné dosyntetizování celého
raménka v S fázi buněčného cyklu
- výměna celého raménka
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
izochromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
izochromosom
46,X,i(Xq)
fenotyp podobný Turnerovu syndromu
(klíčový význam – chybění Xp)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
izochromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
izochromosom
46,X,i(Xq),i(Xq)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
neobvyklé typy chromosomů
• dicentrické chromosomy
(robertsonovská translokace)
- na dvou chromosomech dojde
ke zlomu
- vznikne dicentrický chromosom
fúzí úseků s centromerou
a acentrický fragment
spojením úseků bez centromery
• dicentrické chromosomy
(izochromosomy)
viz mechanismus vzniku izochromosomů
robertsonovské translokace, izochromosomy
idic (Xq)
dic (13;14)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
dicentrický chromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
dicentrický chromosom
46,XY,dic(13;14)(q11;q11) 46,X,idic(Xq)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
derivovaný chromosom
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
derivovaný chromosom
• robertsonovská translokace
• chromosom u nebalancovaného potomka rodičů – nositelů
balancované přestavby
• chromosom se změněnou strukturou oproti normě
karyotyp matky
46,XX,t(16;21)
46,X,der(Y)
Yq
Yq
45,XX,der(13;14)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VZNIK STRUKTURNÍCH
VCA de novo
VZNIK STRUKTURNÍCH
VCA de novo
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
MEIÓZAMEIÓZA
rekombinační mutace
(poruchy v procesu crossing overu
– při výměně genetického materiálu
mezi homologními chromosomy v meióze)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
KARYOTYP BALANCOVANÝ
(genetický materiál nechybí ani nepřebývá)
- balancované strukturní přestavby
(translokace, inverze)
KARYOTYP BALANCOVANÝ
(genetický materiál nechybí ani nepřebývá)
- balancované strukturní přestavby
(translokace, inverze)
KARYOTYP NEBALANCOVANÝ
(část genetického materiálu chybí a část
přebývá, event. je možné pouze chybění nebo
pouze nadbytek genetického materiálu)
- nebalancované strukturní přestavby
(nebalancovaní potomci rodičů s balancovanou
přestavbou, delece, duplikace vzniklá de novo)
KARYOTYP NEBALANCOVANÝ
(část genetického materiálu chybí a část
přebývá, event. je možné pouze chybění nebo
pouze nadbytek genetického materiálu)
- nebalancované strukturní přestavby
(nebalancovaní potomci rodičů s balancovanou
přestavbou, delece, duplikace vzniklá de novo)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
balancovaný karyotyp– genetický materiál v buněčném jádře
nechybí ani nepřebývá, ale může být jinak
organizován (přestavby)
nebalancovaný karyotyp – genetický materiál v buněčném jádře
- chybí i přebývá
- nebo pouze chybí či pouze přebývá
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
Nebalancovaný genetický materiál –
u potomků rodičů s balancovanou chromosomovou přestavbou
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA) - příklady
strukturní změny – balancované přestavby
– např. reciproká translokace
balancovaný karyotyp
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA) - příklady
strukturní změny – balancované přestavby
– např. reciproká translokace
balancovaný karyotyp
46,XY,t(5;19)(q15;p12)
nositelé vrozených balancovaných přestaveb většinou nemají žádné změny fenotypu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – vztah mezi balancovanou
a zděděnou formou nebalancované přestavby
– přenos na potomky
- reciproká translokace, inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – vztah mezi balancovanou
a zděděnou formou nebalancované přestavby
– přenos na potomky
- reciproká translokace, inverze
• translokace a pericentrické inverze u svých nositelů většinou
nezpůsobují abnormální fenotyp
• vysoké riziko vzniku nebalancovaných gamet – samovolné aborty
• narození postižených dětí (nebalancovaný karyotyp - parciální
monosomie jednoho a parciální trisomie druhého chromosomu)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace a inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace a inverze
translokace a pericentrická inverze u svých nositelů většinou
nezpůsobují abnormální fenotyp, ale jsou spjaty s rizikem
vzniku nebalancovaných gamet a narození postižených
potomků
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace a inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní přestavby
translokace a inverze
schemata vzniku gamet s balancovanou a nebalancovanou chromosomovou sestavou
u nosičů balancovaných přestaveb – reciproké translokace a inverze
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – vztah mezi balancovanou
a zděděnou formou nebalancované přestavby
– přenos na potomky
- reciproká translokace, inverze
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – vztah mezi balancovanou
a zděděnou formou nebalancované přestavby
– přenos na potomky
- reciproká translokace, inverze
Možné typy gamet rodiče s balancovanou translokací :
- bez přestavby (normální haploidní sada chromosomů)
- s balancovanou přestavbou (oba translokované chromosomy)
- s nebalancovanou přestavbou (1 část translokace - chybí část
jednoho chromosomu, přebývá část druhého chromosomu) !!!!!!!!!!!!
Zygota (embryo), při jejichž vzniku se uplatnila gameta :
- s normální chromosomovou sestavou:
velká pravděpodobnost narození zdravého potomka, který nenese balancovanou přestavbu v karyotypu
- s balancovanou přestavbou
lze očekávat narození zdravého potomka – nosiče balancované přestavby
- s nebalancovaným genetickým materiálem:
parciální monosomie jednoho, parciální trisomie druhého chromosomu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny
– např. translokace - derivovaný chromosom
vztah mezi balancovaným karyotypem
a zděděnou formou nebalancovaného karyotypu
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny
– např. translokace - derivovaný chromosom
vztah mezi balancovaným karyotypem
a zděděnou formou nebalancovaného karyotypu
nebalancovaný karyotyp (parciální monosomie jednoho a parciální trisomie
druhého chromosomu) – potomek rodiče – nositele balancované translokace
karyotyp matky
46,XX,t(16;21)
chromosomy, které se
zúčastnily translokace
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
46,XX,t(16;21)(q22;q22.1) 46,XY,der(21)t(16;21)(q22;q22.1)mat
rodič potomek
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny
– např. translokace - derivovaný chromosom
vztah mezi balancovaným karyotypem
a zděděnou formou nebalancovaného karyotypu
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny
– např. translokace - derivovaný chromosom
vztah mezi balancovaným karyotypem
a zděděnou formou nebalancovaného karyotypu
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
karyotyp balancovaný/nebalancovaný
strukturní aberace
Nebalancovaný genetický materiál – vznik de novo
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – nebalancované aberace
– např. koncová delece de novo
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
strukturní změny – nebalancované aberace
– např. koncová delece de novo
46,XX,del(5)(p14.1)
syndrom Cri du Chat
G-pruhování chromosomů (klasická cytogenetika)
potomek rodičů s normálním karyotypem
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS
• má – li osoba chromosomovou abnormalitu, bývá většinou aberace přítomna
ve všech jejích buňkách
• mozaicismus = v těle jedince jsou přítomny 2 nebo více linie buněk s
odlišnou chromosomovou konstitucí
- nejčastější výskyt mozaiky gonosomů
45,X[6]/47,XXX[4]/46,XX[190]
- zřídka mozaika autosomů
- např. linie s normálním karyotypem s linií s monosomií
chromosomu č.18 45,XX,-18[10]/46,XX[190]
- mozaika linie s normálním karyotypem s linií s Downovým syndromem
47,XY,+21[172]/46,XY[28]
• ve formě mozaiky mohou být přítomny numerické aberace i strukturní
přestavby, početní se vyskytují častěji
• nejčastější příčinou mozaicismu je nondisjunkce v časném
postzygotickém mitotickém dělení (např. ztráta chromosomu č.21
z buňky zygoty s trisomií tohoto chromosomu)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
DEFINICE MOZAIKY
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
DEFINICE MOZAIKY
Jedinec nebo tkáň obsahuje 2 nebo více geneticky odlišných
buněčných klonů pocházejících z jediné zygoty, které vznikly
v důsledku mutace nebo nondisjunkce na různých úrovních
postzygotického dělení (mitotického dělení).
(Chiméra – buňky jedince pocházejí z více zygot.)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
45,X[6]/46,XX[194]
10-30 mitóz hodnotíme z chromosomů s G-pruhy, zbytek vyšetření metodou FISH
z interfázních jader
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS - gonosomy
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS - gonosomy
3% hraniční patologický nález
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS - význam
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS - význam
• je obtížné posoudit význam nálezu mozaiky
- záleží na typu chromosomové abnormality
- význam má % zastoupení linie s patologickým karyotypem
- % zastoupení jednotlivých buněčných linií může být v různých
tkáních rozdílné (vyšetření z periferní krve, stěru z bukální sliznice
pro ověření a porovnání)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS – prenatální diagnostika
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS – prenatální diagnostika
• riziko vzniku pseudomozaiky kultivačního původu, potíže při
interpretaci (kultivace 2 paralelních kultur, opakovaný odběr)
• vyšetření choriových klků – extraembryonální tkáň, častý výskyt
mozaikových karyotypů (mitotická nondisjunkce) – diskrepance v
nálezech u embrya a extraembryonální tkáni (embryo má kontrolní
mechanismy limitující dělení abnormálních buněk, v choriu se abnormální
buňky dělí)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS – prenatální diagnostika
VROZENÉ CHROMOSOMOVÉ
ABERACE (VCA)
MOZAICISMUS – prenatální diagnostika
CVS – diskrepance v karyotypu embrya
a extraembryonální tkáně
- vznik mozaiky v blastocystě před
diferenciací na embryo
a extraembryonální tkáň –
mozaika přítomna v obou
- vznik mozaiky v pozdějším stádiu
v embryu nebo v extraembryonální
tkáni (častěji) – mozaika přítomna jen
tam, kde vznikla
placentární mozaicismus –
zdroj falešně pozitivních
výsledků
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VZNIK MOZAIKY
(vždy de novo, nedědí se)
VZNIK MOZAIKY
(vždy de novo, nedědí se)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
M fáze buněčného cyklu = MITÓZA
postupná kondenzace chromatinu až do maxima
v metafázi, vznik chromosomů (chromosomy tvořeny
dvěma chromatidami)
oddělení sesterských chromatid v centromeře v anafázi
(chromosomů je dvojnásobný počet a jsou tvořeny
jednou chromatidou) – podélné dělení centromery
segregace dceřinných chromatid (samostatných
chromosomů), pohybují se k protilehlým pólům buňky
VZNIK MOZAICISMU - SESTERSKÉ CHROMATIDY
SE NEROZEJDOU K OPAČNÝM PÓLŮM
(abnormální rozchod, mitotická nondisjunkce)
mitóza je dokončena cytokinezí - rozdělením cytoplazmy
původně mateřské buňky za vzniku dvou dceřinných
buněk, jejichž jádra obsahují stejnou genetickou výbavu
jako buňka mateřská (dělení buňky)
rozchod dceřinných
chromatid v anafázi mitózy
MITÓZA (proces dělení somatických buněk)MITÓZA (proces dělení somatických buněk)
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
ROZESTUP SESTERSKÝCH
CHROMATID V ANAFÁZI MITÓZY
ROZESTUP SESTERSKÝCH
CHROMATID V ANAFÁZI MITÓZY
M fáze = MITÓZA
chromosomy v anafázi mitózy
průběh rozchodu chromatid
metafázní
dvouchromatidový
chromosom
dva
jednochromatidové
chromosomy
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
CHROMOSOMY V PÁRU
(HOMOLOGNÍ CHROMOSOMY)
CHROMOSOMY V PÁRU
(HOMOLOGNÍ CHROMOSOMY)
• jeden chromosom pochází od jednoho, druhý od druhého rodiče
• abnormalita s klinickými důsledky (postižení jedince) –
chromosomy v páru jsou zděděny od 1 rodiče (uniparentální
disomie) – abnormalitu nelze prokázat vyšetřením karyotypu,
ale molekulárně genetickými metodami
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
UNIPARENTÁLNÍ DISOMIE (UPD)
klinický význam
UNIPARENTÁLNÍ DISOMIE (UPD)
klinický význam
chromosomy v páru zděděny od stejného rodiče
genomový imprinting
– existují rozdíly v genové expresi mezi alelami, které se nacházejí na chromosomech, zděděných od otce
a od matky – jsou důsledkem genomového imprintingu (metylace chromatinu, různý metylační vzor
na chromosomu mateřského a otcovského původu, dochází k ovlivnění exprese genů, nedochází ke změně
sekvence DNA) – genová exprese párových chromosomů se vzájemně doplňuje, společně se podílejí
na vzniku normálního fenotypu jedince
- párové chromosomy pocházejí od stejného rodiče – mají stejný metylační vzor – abnormální fenotyp (např.
syndrom Prader Willi / Angelman, chromosom 15 – uniparentální disomie simuluje mikrodeleční syndrom,
geny se neexprimují buď v důsledku chybění oblasti (delece) nebo zametylování (inaktivace) stejné oblasti
na obou párových chromosomech – chybí funkční (nezametylovaná) alela od druhého rodiče)
- imprinting je reverzibilní – v germinální linii v procesu vzniku gamet dochází ke změně imprintingu – podle
pohlaví rodiče
mechanismy vzniku – „trisomy rescue“ (ztráta nadbytečného chromosomu v buňkách
embrya), „monosomy rescue“ (duplikace přítomného chromosomu)
nemendelovská dědičnost
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
VÝZNAM VYŠETŘENÍ VCAVÝZNAM VYŠETŘENÍ VCA
- objasnit příčinu zdravotních potíží pacienta
- stanovit prognózu onemocnění, nabídnout pacientovi možnosti léčby a péče
- prevence výskytu vrozených chromosomových aberací v rodině
VCA léčbou nevymizí
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
Doporučená literaturaDoporučená literatura
• Klinická genetika, Thompson 2001
• Základy klinickej genetiky, Sršeň, Sršňová 1995
• Základy lékařské genetiky, Pritchard, Korf 2003
Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno
Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost