Microsoft Word - opracowanie

Created by Neevia Document Converter trial version

- 1 -

GENETYKA – ĆWICZENIA

Wstęp

•

telomery – (T/A)

1-4

1-8

; telomeraza – komórki macierzyste, gonady, nowotwory

•

mutacje: liczbowe (1:50), strukturalne (1:1000), genowe (1:10

)

•

mitDNA: 2 rRNA + 22 tRNA + 13 mRNA = 37 genów

•

w komórce ekspresji ulega około 15% genów (róŜne w róŜnych tkankach)

ISCN, kariotypowanie

•

crossing – over zachodzi pomiędzy chromatydami siostrzanymi

•

An International System for Human Cytogenetic Nomenclature = ISCN

•

chromosomy

metacentryczne: 1, 3, 16, 19, 20

submetacentryczne: 2, 4 –12, 17, 18, X

akrocentryczne: 13 – 15, 21, 22, Y

•

grupy chromosomów:

A: 1 – 3: duŜe metacentryczne,

B: 4 – 5: duŜe submetacentryczne

C: 6 – 12, X: średnie meta- i submetacentryczne

D: 13 – 15: średnie akrocentryczne

E: 16 – 18: krótkie meta- i submetacentryczne

F: 19 – 20: krótkie metacentryczne

G: 21 – 22, Y

•

przykłady zapisów ISCN:

47,XX,+21
47,XX,+?8
46,XX,del(1)(q2?)
46,XX,del(1)(q?2)
46,XX,del(5)(pter→q13:) – delecja terminalna w chromosomie 5 od końca p do q13

46,XX,add(19)(p13 or q13) – naddatek w chromosomie 9 w miejscu p13 lub q13

46,XX,ins(2)(p13q21q31) – insercja w 2p13 materiału z od q21 do q31
46,XY,ins(5;2)(p14;q21q25) – insercja w 5p14 materiału z od 2q21 do2q25
46,XX,inv(2)(p21q31) – inwersja pericentryczna

46,XY,t(12;16)(q13;p11) – translokacja zrównowaŜona pomiędzy 12q13 a 16p11
46,XX,t(5;6)(q13q23;q15q23) – translokacja zrównowaŜona między 5q13-q23 a 6q15-q23
46,XX,t(2;7;5)(p21;q22;q23) – translokacja zrównowaŜona pomiędzy trzema chromosomami

45,XX,dic(13;15)(q22;q24) – translokacja zrównowaŜona, utrata jednego chromosomu i powstanie chromosomu
dicentrycznego z połączenia 13q22 i 15q24
46,XX,+13,dic(13;15)(q22;q24) – translokacja niezrównowaŜona, dodatkowy chromosom 13 oraz chromosom
dicentryczny z translokacji od 15q24 na 13q22
46,XX,der(22)t(9;22)(q34;q11) – pochodny chromosom 22 powstały w wyniku translokacji zrównowaŜonej
materiału między 2q11 a 9q34
46,XX,der(1)t(1;3)(9p32;q21)dup(1)9q25q42) – pochodny chromosom q powstały z translokacji zrównowaŜonej
między 1p32 a 3q21 oraz duplikacji fragmentu od 1q25 a 1q42

46,XX,13cenh+pat – polimorfizm chromatyny okołocentromerowej pochodzenia ojcowskiego
46,XY,17ps+mat – polimorfizm satelit chromosomu 17 pochodzenia matczynego
46,XX,9qh+ - polimorfizm heterochromatyny na 9q
46,XY,upd(15)mat – disomia uniparentalna matczyna chromosomu 15

46,X,fra(X)(q27.3) – łamliwy chromosom X w obszarze q27.3
46,XX,r(7)(p22q36) – chromosom kolisty 7 po delecjach terminalnych w punktach p22 i q36
46,XX,i(17)(q10) – izochromosom 17
47,XX,+mar – obecność markera – dodatkowego chromosomu nieznanego pochodzenia
mos 45,X[20]/46,XX[80] – mozaika: 20 komórek ze 100 z monosomią X

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 2 -

Mutacje chromosomowe
Zmiany genetyczne dotyczące odcinka chromosomu, całego lub kilku chromosomów nazywamy aberracjami
chromosomowymi. Anomalie mogą występować na kaŜdym etapie Ŝycia komórki, najczęściej jednak pojawiają
się w czasie podziału komórki. Aberracje chromosomowe zmieniają strukturę, a niekiedy równieŜ liczbę
chromosomów.
Aberracje chromosomowe strukturalne
Przyczyną róŜnych zmian strukturalnych chromosomów mogą być:
a) pęknięcia, a następnie albo utrata fragmentu (delecja), zwielokrotnienie fragmentu (duplikacja), odwrócenie

fragmentu (inwersja), przemieszczenie fragmentu do innego chromosomu (translokacja) albo obu końców
chromosomu i połączenie przeciwległych biegunów (chromosom kolisty)

b) nieprawidłowy podział centromeru (izochromosom)
c) niezrównowaŜona wymiana chromatyd siostrzanych w czasie crossing-over (powstaje chromosom z delecją

lub duplikacją)

Delecja – zmiana polegająca na utracie fragmentu chromosomu, wielkość utraconego odcinka moŜe być róŜna.
Osobnik traci jakąś część informacji genetycznej, dlatego zbyt duŜe delecje stanowiące ok. 3 % genomu są
letalne nawet w stanie heterozygotycznym. W zaleŜności od tego, jaki fragment chromosomu jest tracony
wyróŜniamy:
-

delecję terminalną, inaczej deficjencję (pojedyncze miejsce pęknięcia, utracona zostaje dystalna cześć
chromosomu)

delecję interstycjalną (chromosom pęka w dwóch miejscach i tracona jest jego środkowa część)

DuŜe delecje hamują tworzenie synaps w mejozie i powodują nondysjunkcję (nie rozejście się) chromosomów,
obniŜając w ten sposób płodność. Delecje nie odgrywają duŜej roli w ewolucji, poniewaŜ utrata materiału
genetycznego jest najczęściej duŜa i osobnik z takim rodzajem mutacji ginie.
Duplikacja – zmiana polegająca na zwielokrotnieniu fragmentu chromosomu. Jeśli zduplikowany fragment
zostaje umieszczony w innym miejscu tego samego chromosomu lub w innym chromosomie, jest to duplikacja
insercyjna. Duplikacja najczęściej jest wynikiem niesymetrycznej rekombinacji pomiędzy powtórzonym
sekwencjami na chromosomach homologicznych. Bardzo rzadko jest rezultatem translokacji części lub całego
chromosomu, Dzięki duplikacjom dochodzi do amplifikacji genów, które w wyniku róŜnicowania tworzą nowe
geny. Proces ten odrywa duŜą rolę w ewolucji organizmów, doskonałym przykładem mogą być geny globiny u
człowieka. RóŜne rodzaje hemoglobiny (A, A

, płodowa) zawierają róŜne łańcuchy polipeptydowe (globiny: α,

β, γ, δ, ε, ζ) kodowane przez geny powstałe na drodze duplikacji genu pierwotnego. W wyniku mutacji geny te
stały się odrębnymi genami kodującymi inne białka globinowe.
Inwersje – zmiana polegaj na pęknięciu chromosomu w dwoch miejscach i nieprawidłowej naprawie, w czasie
której fragment ulega odwróceniu o 180

. Wówczas geny zmieniają swoje połoŜenie, co moŜe wpływać na ich

ekspresję (efekt pozycji). W zaleŜności od tego, jaki fragment chromosomu jest objęty inwersją wyróŜniamy:
-

inwersje pericentryczne (odwrócony fragment zawiera centromer),

inwersje paracentryczne (odwrócony fragment nie zawiera centromeru).

Inwersje częściej występują u osobników heterozygotycznych niŜ u homozygotycznych. Podczas mejozy
koniugacja fragmentu objętego inwersją moŜe przebiegać w róŜny sposób:
1. Chromosomy tworzą pętlę inwersyjną, co umoŜliwia koniugację homologiczną na prawie całej długości

biwalentu z wyjątkiem miejsc granicznych inwersji.

2. Koniugacja niecałkowita, brak koniugacji w miejscu,, gdzie występuje odwrócony fragment.
Translokacja robertsonowska (fuzja centryczna) polega na połączeniu ramion długich dwóch chromosomów
niehomologicznych (akrocentrycznych lub telocentrycznych), miejscem pęknięcia są okolice centromeru.
Tracona jest niewielka ilość materiału genetycznego zawarta w ramionach krótkich, a liczba chromosomów
zmniejsza się o jeden. U człowieka fuzja centryczna najczęściej dotyczy par 13 i 14 oraz 14 i 21.
Podział centryczny – nieprawidłowy podział centromeru w chromosomie o dwóch ramionach prowadzi do
powstania dwóch chromosomów telocentrycznych, w związku z czym wzrasta liczba chromosomów w komórce.
Translokacje mogą być indukowane lub pojawiają się samorzutnie.
Translokacje zrównowaŜone nie powodujące zmian w składzie DNA, prowadzą tylko do innego rozmieszczenie
materiału w chromosomach. Liczba chromosomów moŜe być prawidłowa lub zmieniona, aberracja najczęściej
nie ujawnia się fenotypowo, ale jej nosiciel moŜe wytwarzać gamety nieprawidłowymi chromosomami, w
związku z tym u części potomstwa pojawiają się chromosomopatie.
W przypadku translokacji niezrównowaŜonej dochodzi do zmian w składzie genomu, ilość materiału moŜe być
większa lub mniejsza. Takie translokacje zawsze ujawniają się fenotypowo.
Chromosom kolisty – zmiana powstaje na skutek utraty obu końców chromosomu, nowo powstałe końce mogą
się połączyć. Skutek takiej aberracji zaleŜy od wielkości utraconego fragmentu, najmniejszy widoczny w
mikroskopie świetlnym fragment tracony z chromosomu ma około 4000 kpz. Delecja genów moŜe powodować
liczne wady rozwojowe i zaburzenia w rozwoju umysłowym. U człowieka chromosomy koliste powstają z
chromosomów 4, 13, 18 i X.
Izochromosom – zmiana powstaje w wyniku nieprawidłowo przebiegającej płaszczyzny podziału centromeru,
który dzieli się poprzecznie, dając chromosom składający się tylko z ramion krótkich i długich. Dochodzi w tym
przypadku do delecji jednego ramienia (ubytek genów) i duplikacji drugiego (podwojenia genów).

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 3 -

Izochromosom mogą tworzyć zarówno autosomy, jak i chromosomy płci. Najczęściej spotykanym
izochromosomem jest izochromosom ramion długich X (nosiciele mają fenotypowo podobne zaburzenia jak w
zespole Turnera), spotyka się takŜe izochromosom Y. Zmiany tego typu w innych chromosomach prowadzą do
wczesnych poronień, stosunkowo rzadko występują izochromosomy ramion krótkich 9 i 12.

Aberracje liczbowe

•

zespół Downa – trisomia 21

•

znanych jest ok. 200 cech fenotypowych, które mogą występować w róŜnym układzie; spośród nich stałe
jest jedynie upośledzenie umysłowe umiarkowanego stopnia;
zmarszczka nakątna (epicanthus), mongoidalne rysy twarzy, plamki Brunchfielda, płaska twarz, zapadnięty
nos, płetwiasta szyja, hipotonia, bruzda poprzeczna dłoni, wrodzone wady serca

94% - prosta trisomia – nondysjunkcja w mejozie, zmiana niedziedziczna
1% - mozaikowatość – nondysjunkcja w mitozie, zmiana niedziedziczna
4% - translokacja niezrównowaŜona – rodzic jest nosicielem translokacji zrównowaŜonej
niezrównowaŜona – 46,XX,+21,der(21;22)(q10;q10)
rzadko – duplikacja (trisomia częściowa) (21q22)
•

zespół Patau (+13) – holoprosencefalia, cyklopia, głębokie upośledzenie umysłowe, hiperteloryzm,
dysmorfia głowy, rozszczep podniebienia, płetwiasta szyja, ścisk palców, bruzda dłoni, woda w jamach
ciała, polidaktylia, wnętrostwo, głuchota, ubytki skórne na czaszce

•

zespół Edwardsa – urodzenie w 2,5%, przeŜycie roku w 5%
mała masa urodzeniowa, dysmorfia głowy, mała broda, wypukła potylica, zniekształceni uszu, zachodzenie
palców na siebie (II na III a V na IV), cepowate stopy

Aberracje strukturalne

•

cri-du-chat (CDCS; 46,XX,del(5)(p15.2-15.3)) – koci płacz, mikrocefalia, micrognathia, hiperteloryzm,
„zespół monosomii 5p”, macrostomia, wywinięta warga dolna, otwarte usta, nadmierne ślinienie, asymetria
uszu, „uszy elfa”, wady płuco – serca, epicanthus, twarz okrągła i z wiekiem asymetryczna, zaburzony
odruch ssania, reflux, zez, fenotyp behawioralny (samouszkodzenia, hyperacusis, stereotypie ruchowe)

postępowanie: cytogenetyka, FISH, ew. badanie rodziców (translokacja zrównowaŜona)

diagnostyka prenatalna, np. amniopunkcja

•

zespół Pradera – Willego (PWS) – hipotonia, słabe przybieranie na wadze, brak ssania, prenatalnie –
połoŜenie pośladkowe i obniŜona ruchliwość płodu, migdałowate oczy, hipogonadyzm, micropenis,
hiperfagia, zaburzenia zachowania, bezdech nocny, niski wzrost, hipopigmentacja, skubanie skóry

przyczyny:

70% mikrodelecja fragmentu ojcowskiego 46,XX,del(15)(q11-13)
20-25% disomia uniparentalna matczyna
5% zaburzenia metylacji i translokacje zrównowazone
-

postępowanie: badanie cytogenetyczne, FISH, badanie metylacji DNA (test metylacji)

porada: sporadyczne i disomia – ryzyko populacyjne, translokacja – ryzyko podwyŜszone

•

zespół Angelmana – napady niepohamowanego śmiechu, nadmierna wesołość, fascynacja wodą i hałasem,
wady kręgosłupa, wiotkość mięśni grzbietu, upośledzone raczkowanie i chodzenie

przyczyny: mikrodelecja fragmentu matczynego bądź disomia uniparentalna ojcowska

•

zespół Wolfa – Hirschhorna – monosomia 4; microcefalia, hiperteloryzm, dysgnathia, twarz jak hełm
wojownika greckiego

•

zespół Wiliamsa – monosomia 7; elastyna – zwęŜenie nadzastawkowe aorty (SVAS); uszy elfa; fenotyp
behawioralny – gaduły opowiadające niestworzone historie, nadwraŜliwość na muzykę

•

CATCH22 = zespół diGeorga = zespół podniebienno – sercowo – twarzowy (VCFSS) (del22q11.2) –
wrodzone wady serca (FT, IAA, VSD, PTA), zaburzenia podniebienia, hipokalcemia → przykurcze,
głuchota, dysmorfia twarzy i uszu, niedobory odporności i zaburzenia autoagresyjne (spadek limfocytów T)

•

zespół Millera – Diekera (MDS; 17p13.3) – mikrocefalia, mikrognathia, hiperteloryzm, dystonia,
lisencefalia i agyria z moŜliwymi miejscowymi ścieńczeniami kory, wady serca, wnętrostwo, upośledzenie
wzrostu, mowy, ruchów oraz umysłowe

Badania cytogenetyczne

•

hodowla fibroblastów (tkanek)

2 hodowle dla kaŜdego pacjenta; czas około 1 – 2 tygodnie; temp. 37

; przepływ CO

roztwór tkanki w kolagenazie (2,5 mg / ml, temp. pok.)

skład hodowli: 7 ml podłoŜa do tkanek z antybiotykiem (np. gentamycyna) + 3 ml tkanki

podłoŜe Eagl’a: 10% surowicy + 1% r-r L-gluaminy, 80u / 0,5 l gentamycyny

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 4 -

•

hodowla limfocytów krwi obwodowej

2 hodowle dla kaŜdego pacjenta; czas 72 h; temp 37

skład hodowli: 4 ml podłoŜa z antybiotykiem (np. gentamycyna) + 1 ml surowucy + 1 ml LF (czynnika
wzrostu) + 1 ml krwi pacjenta

•

hodowla komórek szpiku kostnego

4 hodowle dla jednego pacjenta: czas 24 i 48 h; temp 37

; przepływ CO

skład hodowli: 5(4) ml podłoŜa z antybiotykiem – np. Marrowmax + (1 ml surowicy) + 1 ml szpiku pacjenta

•

hodowla komórek z płynu owodniowego (badanie prenatalne)

2 hodowle dla jednej pacjentki; czas 2 – 3 tygodnie; temp 37

; przepływ CO

dwie cieplarki

skład hodowli: 6 ml podłoŜa z antybiotykiem – np. Amniomax + 1 ml surowicy + 7 ml płynu owodniowego

co około 7 dni wymiana podłoŜa

•

czas badania (górna granica):

płyn owodniowy:21 dni (zalecane 17 dni)

kosmówka: 20 dni

krew – badanie zwykłe oraz inne tkanki nie nowotworowe: 28 dni (zalecane 14 dni)

krew, badanie pilne: 10 dni

IZOLACJA CHROMOSOMÓW

krew

szpik

płyn owodniowy

tkanki

kolcemid

2 krople

30 – 40 min

2 krople

1 – 1,5 h

7 – 8 kropli

3 h

zwir. podłoŜa

1500 g / 8 min (osad)

szok osmotyczny KCl

8 min

30 min

20 min

zwir.

1500 g / 8 min (osad)

utrwalacz (metanol : kwas octowy 3:1)

30 min 3 x

zwir.

1500 g / 8 min (osad)

przechowywanie

-20

METODY BARWIENIA CHROMOSOMÓW

symbol

prąŜków

technika

barwienia

odczynniki

zastosowanie

GTG

trypsyna, odczynnik Giemzy

podstawowa, wszystkie chromosomy

CBG

Ba(OH)

, odczynnik Giemzy

centromery, heterochrmatyna chromosomów 1, 9, 16, Y

Ag-NOR

AgNO

organizatory jąderkotwórcze 13, 14, 15, 21, 22

QFQ,

QFH

fluorochrom

wszystkie chromosomy, satelity i centromery
akrocentryków, wariant chromosomu Y, fluorescencyjna

RBG

BrdU, odczynnik Giemzy

wszystkie chromosomy, aberracja w regionach
dystalnych

DAPI

wszystkie chromosomy – fluorescencyjna

RBA

BrdU, odczynnik Giemzy

nieaktywny chromosom X

Rozdzielczość prąŜkowa – liczba prąŜków w haploidalnym zestawie chromosomów (zwiększenie rozdzielczości
– zatrzymanie podziału w prometafazie)

Najmniejsza rozpoznawalna aberracja:
7 – 10 x 10

pz przy rozdzielczości 400 prąŜków

2 – 5 x 10

pz przy rozdzielczości 850 prąŜków

liczba
punktów

rozdziel
-czość

omówienie

brak

nie jest moŜliwa jednoznaczna identyfikacja chromosomów

~150

moŜliwa identyfikacja chromosomów, moŜna odróŜnić 8 od 9 i 4 od 5

~400

2 ciemne prąŜki na 8p i 9p, 3 ciemne prąŜki w środkowej części 5q

~550

4 ciemne prąŜki na 18q i 3 na 11p; rozdzielone są 7q33 i 7q35; widoczny prąŜek 22q13.2

~850

widoczne są 6q24, 6q25.2 i 6q26; moŜna odróŜnić11p14.1 i 14.3; na 20p ≥3ciemne prąŜki

Autosomalne recesywne

•

heteozygota złoŜona – osobnik posiadający dwa zmutowane allele (rózne mutacje)

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 5 -

•

heterozygota podwójna – zmutowane allele w dwóch loci

•

heterogenność alleliczna (róŜne mutacje tego samego genu) i nie alleliczna (mutacje w róŜnych genach)

•

mukowiscydoza

tzw. test potowy – jontoforeza pilokarpinowa (noworodki – nie pocą się; niemowlęta – 40mM Cl

; dzieci

starsze – 60 mM Cl

)

dawniej: śmierć z powodu niedoŜywienia i niewydolności wielo-narządowej (tzw. choroba krwi, łez i potu)

CFTR – rodzin ABP, kanał K

- zaleŜny, przepuszcza drobne cząsteczki

nabłonki: oddechowy, pokarmowy, naskórek, płciowy, Ŝółciowy

upośledzenie transportu Cl

→ upośledzenie transportu zewnątrzkomórkowego H

O → gęsta wydzielina →

bezpłodność / niedroŜność smółkowa / zwęŜenie oskrzeli / upośledzenie funkcjonowania rzęsek w układzie
oddechowym → nawracające infekcje oddechowe (Pseudomonas) → nieodwracalne uszkodzenie płuc →
niewydolność oddechowa / niedroŜność przewodów trzustkowych → niedobór enzymów → cukrzyca

mutacje: najczęściej ∆F508 – co 25 osoba jest nosicielem; rozkład: 49% ∆/∆, 21% ∆/częsta, 21% ∆/rzadka,
4,5% częsta / rzadka, 2,25% częsta / częsta, 2,25 % rzadka / rzadka

badanie: na ∆F508, dalej badanie rozszerzone dziecka i rodziców

epidemiologia w Europie: 1:2500

badanie przesiewowe: trypsyna i immunoreaktywny trysynogen (ITR)

terapia genowa – wystarczyłoby skorygować 10% komórek; formy: metody niewirusowe (liposomy
kationowe) i wirusowe (adenowirusy, postać aerozolu)

Autosomalne recesywne

•

NF1 – bardzo zmienna ekspresja choroby, plamy kawowe, sinawe guzki podskórne (nerwiakowłókniaki),
nerwiaki → padaczka, niedowłady, moŜliwe zezłośliwienie łagodnych nowotworów, zaburznia widzenia,
guzki Lischa (badanie okulistyczne), deformacje w układzie kostnym (kręgosłup), nadcisnienie tętnicze,
problemy z uczeniem się

kryteria: ≥6 plam >5 mm lub >15mm zaleŜnie od wieku, ≥2 nerwiakowłówniaki lub 1 nerwiakowłókniak
splotowany, objaw Creve (piegi w pachach i pachwinach), guz nerwu wzrokowego, ≥2 guzki Lischa,
zmiany kostne, chory krewny I

ekspresja – róŜne osoby z taką samą chorobą genetyczna mogą być nią dotknięte w bardzo róŜnym stopniu

•

pląsawica Huntingtona (HD) = taniec św. Wita – nie jest spowodowana konkretną mutacją genową, lecz
nadmierną liczba powtórzeń trójki nukleotydów; mutacja dynamiczna – im wcześniej się ujawni, tym
szybciej postępuje; choroba trwa 10 – 30 lat; ≥36 powtórzeń CAG w genie IT15 (4p16.3); pełna penetracja,
choć nie u wszystkich; ekspresja proporcjonalna do liczby powtórzeń CAG; antycypacja – pogorszenie
fenotypu w kolejnych pokoleniach

•

plejotropizm – jeden gen wpływa na kilka cech jednocześnie (początkowo przyjmowano, Ŝe liczba genów
wynosi ok. 100 tys., lecz obecnie wiadomo Ŝe mamy 30 tys., z czego wiele plejotropowych)

•

mozaikowatość (mieszanina komórek): konstytucyjna – w całym ciele / somatyczna – w pojedynczym
miejscu / germinalna – wyłącznie w komórkach płciowych

FISH i CGH

•

FISH = Fluorescent In Situ Hybridization – technika kolorowania chromosomów barwnikami
fluorescencyjnymi; liczne zastosowania:

oznaczanie punktów złamań chromosomów,

badanie fuzji genowych,

badanie pochodzenia chromosomów markerowych,

badanie mikrodelcji,

badanie pochodzenia centromerów,

obecność telomerów,

amplifikacja genów,

mozaicyzm,

kariotypowanie

•

sonda – dwuniciowy odcinak DNA lub cDNA komplementarny do badanego obszaru, wyznakowany
pośrednio (przeciwciało znakowane fluorescencyjnie) lub bezpośrednio (znacznik wbudowany w co któryś
nukleotyd)

malująca – na metazfazy; barwi całe chromosomy lub jedno z ramion; translokacje, aneuploidie, markery

centromerowa – na jądra interfazalne i metafazy; barwi centromery; dicentryki, aneuploidia

specyficzna – na jądra interfazalne; barwi okreslony fragment; translokacje, mikrodelecje, telomery

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 6 -

•

mikroskop fluorescencyjny; preparat na szkiełku → przemycie 2 x SSC → odwodnienie we wzrastających
stęŜeniach alkoholu → nałoŜenie sondy → denaturacja → hybrydyzacja sondy z homoloicznym fragmentem
→ odpłukanie tła → barwienie DAPI → analiza obrazu

nuc – jądra interfazalne
przykład prawidłowego FISH: ish 22q11.2(TUPLE1x2),22qter(N85A3x2) [100]
•

problemy z identyfikacją: oktachrom (8 szkiełek x 3 sondy) – wybarwienie wszystkich chromosomów

•

SKY = multicolor FISH = M-FISH – kolorowe fragmenty chromosomów (zamiast kariotypu o wysokiej
rozdzielczości prąŜkowej)

•

CGH = Comparative Genome Hybridization

pobieranie, izolowanie i znakowane DNA nowotworowego (zielone) oraz prawidłowego (czerwone)

fragmentacja i mieszanie

nałoŜenie na firmowe podłoŜe z metafazami, denaturacja i hybrydyzacja

identyfikacja amplifikacji (zielone) oraz delecji (czerwone)

Choroby sprzęŜone z płcią

•

X jest duŜym chromosomem, zawierającym wiele genów; utrata Y powoduje bezpłodność i upośledzenie
umysłowe

•

losowa inaktywacja chromosomu X – tzw. lyonizacja (metylacja powoduje zmianę struktury chromatyny i
ekspresji genów),

•

w chorobach sprzęŜonych z płcią występuje tzw. ruch konia szachowego – chorują synowie kobiety oraz jej
brat (ich wujek)

•

męŜczyzna jest hemizygotą pod względem genów znajdujących się na chromosomie X, dlatego kaŜde
mutacje w ich obrębie zawsze się ujawnią u męŜczyzny (recesywne)

•

na zaburzenia dominujące chorują obie płcie; męŜczyzna nie przekazuje choroby synom; częściej występują
u kobiet, u męŜczyzn są letalne

•

dystrofia mięśniowa typu Duchenne’a (DMD)

CPK podwyŜszone zarówno u chorych, jak i matki nosicielki

róŜny okres choroby, najczęściej nie przeŜywa się 20 – 30 lat; infekcje kończą się sztuczną wentylacją

zaburzenia w EKG i EMG, USG serca (84% kardiomiopatie), ↑CPK, biopsja mięśni

Xp21.2-21.3 – największy gen, stanowiący 1% genomu, 2.3 Mbp, 79 egzonów

dystrofina występuje we wszystkich miocytach i w niektórych neurocytach

mutacje: w 60% róŜnej wielkości delecje, w 10% częściowa duplikacja; 2/3 dziedziczone jest od matki, a
1/3 powstaje de novo

hot-spot: PCR, Southern-blotting, pośrednio RFLP

•

dystrofia Beckera – podobna do DMD, choć o łagodniejszym przebiegu

Zaburzenia determinacji i róŜnicowania płci

•

etapy:

1 – 4 tyg. – formowanie niezróŜnicowanej gonady pierwotnej oraz przewodów Wolffa i Müllera; geny
SF1(9q33), WT1 (11p13), SOX9, DAX1 (Xp21)

4 – 6 tyg. – proces determinacji płci – role genu SRY → białko SRY → kaskada genów → gonada męska
(moŜliwość zaburzeń w obie strony) |1|→ komórki Sertollego → AMH → regresja przewodów Müllera; |2|
→ komórki Leyiga → testosteron (wewnętrzne narządy płciowe: nasieniowody, najądrza, pęcherzyki
nasienne) → |5α-reduktaza| → dihydrotestosteron (zewnętrzna narządy płciowe: prącie, moszna, gruczoł
krokowy, cewka moczowa)

róŜnicowanie płci

•

rodzaje płci: gonadalna, chromosomowa, genitalna

•

dwie kopie DAX1 hamują nawet prawidłowy gen SRY; zrodzony przerost nadnerczy = zespół nadnerczowo
– płciowy

•

zespół Turnera (1:2500)

–  jedno z częstszych zaburzeń; kobiety nie posiadające chromosomu Y
–  nondusjunkcja w czasie mejozy
–  całkowita monosmia X lub mozaicyzm
–  przyczyny: i(X)(q10), del(X)(q21), del(X)(p11), r(X), t(X,5), mar
–  objawy: obrzęki limfatyczne stóp i fałdu karkowego, układ krwionośny – koarktacja, niski wzrost (100%),

zaburzenia nerek, skóry, słuchu, dysplastyczne łącznotkankowe jajniki – hypogonadyzm
hypergonadotropowy (w przeciwieństwie do zespołu Pradera – Willego), płetwiastość szyi, niska linia

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 7 -

owłosienia karku, hydroma, skrócenie IV i V kości śródręcza, w 98% niepłodność, pierwotny brak
miesiączki (95%), hypoplastyczna macica i pochwa

– diagnostyka: cytogenetyka, ciałka Barra, amniocenteza, CVS, kordocenteza
– w 2 – 6 % wykrywa się u pacjentek z zespołem Turnera sekwencje chromosomu Y, co potęguje naraŜenie

na choroby nowotworowe (gonadoblastoma, dysgerminoma)

•

zespół Klinefeltera (1:1000)

męŜczyźni z większą ilością X; od 47,XXY do 49,XXXXY

nie do rozpoznania przed okresem dojrzewania (chyba Ŝe przypadkowo w badaniu prenatalnym)

objawy: ginekomastia, eunuchoidale proporcje ciała, zaburzenia psycho – socjalne, skąpe owłosienie,
obniŜenie masy ciała, niski wzrost, zmiana dystrybucji tkanki tłuszczowej, hypogonadyzm
hypergonadotropowy), upośledzenie inteligencji o 15

na kaŜdy dodatkowy chromosom X

•

47,XXX – ogólnie prawidłowy fenotyp, zespół wczesnego wygasania czynności jajnika, upośledzenie
umysłowe w przypadku tetra- i pentasomii X

•

47,XYY – męŜczyźni agresywni i bezpłodni

•

czysta dysgenezja gonad – kariotyp 46,XX lub 46,XY; macica hypoplastyczna, źle wykształcone wargi;
badania cytogenetyczne (GTG + CBG) → FISH → badania molekularne SRY → badania hormonalne

•

mieszana dysgenezja gonad – szczątkowe gonady / lewy jajnik + prawe jądro / gonada dwupłciowa; fenotyp
Ŝeński z cechami maskulinizacji

•

niedobór 5α-reduktazy – AR; w okresie noworodkowym: ♂ spodziectwo / obojnactwo / ♀ przerost
łechtaczki, brak macicy i jajowodów, wnętrostwo, ślepo zakończona pochwa; okres dojrzewania: ♂
prawidłowy rozwój, ew. atroficzna pochwa / ♀ opóźnienie miesiączkowania; leczeni operacyjne i
hormonalne

•

wrodzony przerost nadnerczy (DAX1) – AR

chłopcy mają prawidłowe narządy, krótsze i szybsze dojrzewanie oraz niski wzrost

dziewczynki z objawami maskulinizacji lub obojnactwa

↓ aldoteronu i kortyzolu / ↑ testosteronu i 17-KS

•

CAIS (zespół całkowitej niewraŜliwości na androgeny) = zespół feminizujących jąder: Ŝeńskie narządy
płciowe zewnętrzne, brak macicy i jajników, brak owłosienia płciowego, brak miesiączki

badanie fizykalne + wywiad → FISH → DNA(SRY) → mutacja receptora → badanie cytogenetyczne z
tkanki gonadalnej

•

PAIS (zespół częściowej niewraŜliwości na androgeny) – maskulinizacja w okresie dojrzewania

•

zespół niepełnej wraŜliwości na androgeny = zespół Reifensteina

•

zespół przetrwałych przewodów Müllera (PMDS) – mutacje AMH / MIS 19p13.3, rec. AMH typu II 12q13

Wady wrodzone i badania prenatalne

•

czynniki zewnętrzne:

prenatalne: TORCH, HIV, FAS, FTS, RTG, anoreksja

Toxoplazmoza
Other – grypa, odra, TBC, kiła, listeroza
Rubeola - triada Gregga w róŜyczce: zaćma, głuchota, wady serca
CMV
Herpes / HIV
-

perinatalne: wcześniactwo, ciąŜ mnoga

postnatalne – urazy itd

•

podział 1.

malformacje – tkanka kształtuje się od początku źle → zmiany morfologiczne

deformacje = zmiekształcenia – nieprawidłowy ucisk ← przyczyny płodowe i matczyne

dysplazje → zmiana funkcji

dysrupcje = przerwanie ciągłości rozwijającej się tkanki

•

podział 2

sekwencje, np. Pierre – Robina – (zahamowanie rozwoju Ŝuchwy przed 9 tygodniem Ŝycia płodowego,
czego konsekwencją jest rozszczep podniebienia i małoŜuchwie), Pottera = BRA (agenezja nerek →
małowodzie → agenezja płuc, starcza twarz, deformacje kończyn dolnych)

kompleksy – jeden czas rozwoju

zespoły – wiele pierwotnych malformacji, np. zespół Sotosa (duŜe dzieci), zespół Smith – Lemii – Opitz
(zaburzenie syntezy cholesterolu → wrodzone wady OUN)

asocjacje – nielosowe połączenia, np. VATER, CHARGE

•

cechy dysmorficzne – obiektywne i symetryczne

•

dziedzicznie wieloczynnikowe = geny + środkowisko; model progowy

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 8 -

wieloczynnikowe: ryzyko populacyjne 1-1,3%, ryzyko powtórnego urodzenia chorego dziecka 3-4%, np.
zwęŜenie odźwiernika, wady cewy nerwowej, wrodzone wady serca

•

diagnostyka prenatalna: AFP, USG-4D

rozszczep wargi i podniebienia,

wrodzone wady serca,

choroba Hirchprunga,

przerostowe zwęŜenie odźwiernika (pylorostenoza)

•

jeśli dane zaburzenie występuje ogólnie u danej płci, to pojawienie się go u płci przeciwnej świadczy o
cięŜkim piętnie

•

teratologia

etap uszkodzenia: genopatia (do 14 dnia), embriopatia (14 – 60 dzień), feopatia (po 60 dniu; OUN)

czynniki: zespół Gregga, róŜyczka, CMV, Toxoplasma gongii, cukrzyca matki (↑3x), fenyloketonuria matki

•

badania prenatalne

nieinwazyjne – przesiewowe

  USG – wady OUN, układu kostnego, serca, nerek, przewodu pokarmowego, twarzczaszki
  PAPP-A (przy NT > 3mm → ↓PAPP-A + ↑βhCG) – zorientowane na zaburzenia chromosomowe
  test potrójny: AFP (cięŜkie wady OUN), βhCG, uE3 (zaburzenia chromosomowe, śmierć płodu)
  test poczwórny = test potrójny + INH-A
  test zintegrowany = PAPP-A + test potrójny
  AChE – przy otwartych wadach cewy nerwowej pojawia się NAcAChE
-

inwazyjne

  badanie kosmówki, analiza komórek trofoblastu (chorion vilii sampling = CVS)
  amniocenteza = amniopunkcja
  kordocenteza – pobranie krwi z Ŝyły pępowinowej (precutaneous umbilical blood sampling = PUBS)
-

wskazania do badań inwazyjnych

  nieprawidłowy wynik badań nieinwazyjnych
  zaawansowany wiek matki (>35)
  urodzenie poprzednio chorego dziecka
  nosicielstwo aberracji chromosomowych lub mutacji monogenowych
-

cel

w 98% uspokojenie rodziców (wyniki prawidłowe)
w 2% wyniki nieprawidłowe → informacja rodziców o chorobie / nastawienie psychiczne rodziców /

zaplanowanie opieki nad dzieckiem / ew. decyzja o aborcji

Niepłodność małŜeńska

•

niepłodność to niemoŜność zajścia w ciąŜę w czasie 1 roku przy braku środków antykoncepcyjnych i
regularnej aktywności seksualnej

•

badania:

nosicielstwo translokacji – np. 46,XY,t(2;24)(p24;q32) – zrównowaŜony kariotyp, ale niezrównowaŜone
gamety (częściowa trisomia) → wczesne poronienie (2,5-10%) / martwica płodu / wady wrodzone dziecka
(12-30%)

dziecko – moŜliwa jest dodatkowa nondysjunkcja

•

przyczyny poronień ze strony jaja płodowego

nieprawidłowość w rozwoju zarodka → naturalne selekcja płodów

•

przyczyny poronień ze strony matki

zmiany miejscowe w obrębie narządów płciowych,

zaśniad groniasty = nieprawidłowy rozwój łoŜyska,

zaawansowany wiek i choroby matki,

pęknięcie pęcherza płodowego i zakaŜenia wewnątrzmaciczne,

przedwczesne odklejenie łoŜyska,

czynniki emocjonalne

•

przyczyny niemoŜności zajścia w ciąŜę:

kobieta: wady budowy macicy, aberracja chromosomowe, choroby monogenowe, zaburzenia
immunologiczne, zaburzenia hormonalne,

męŜczyzna: azoospermia, oligospermia, mikrodelecje chromosomu Y, mutacje CFTR (CBAVD/CUAVD),
mutacje genu receptora androgenowego, zaburzenia determinacji płci, zespół Kallmana (całkowita lub
częściowa utrata węchu – anosomia lub hiposomia; moŜe być autosomalny dominujący, autosomalny
recesywny lub sprzęŜony z chromosomem X)

moŜliwy mozaicyzm germinalny – mutacja obejmuje wyłącznie jajnik lub jądro

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 9 -

Nowotwory dziedziczne

•

cechy – róŜne nowotwory pierwotne, młody wiek, podobne przypadki u innych członków rodziny

•

badanie molekularne → potwierdzenie → typowanie u innych członków rodziny

→ wykluczenie

•

ryzyko – maksymalnie 80% dla piersi oraz 50% dla jajnika

•

nowotwory – dziedziczne (mendlowskie) / rodzinne (wieloczynnikowe) / sporadyczne

•

cech charakterystycznych dla dziedziczenia AD nie stwierdza się w przypadkach: mutacji germinalnych,
mozaikowych, o niskiej penetracji, skutkujących zachorowaniem u tylko jednej płci, przy efekcie
załoŜyciela (wzrost częstości występowania nosicieli w kolejnych pokoleniach)

•

fenokopie – przypadkowe mutacje, nie związane z nosicielstwem rodzinnym, spowodowane czynnikami
środowiskowymi

•

krewny II

przez męŜczyznę to jak krewny I

przez kobietę, gdy męŜczyzna nie choruje (np. rak piersi)

•

zespół Li-Fraumni (p53), choroba Cowdena (PTEN), HNPCC (MSH1/2), zespół Peutza – Jeghersa (STK),
ataxia-teleangiectasia (ATM), zespół Klinefeltera (wzrost ryzyka raka piersi)

•

profilaktyka – odstawienie doustnej antykoncepcji hormonalnej, ostroŜna hormonalna terapia zastępcza,
długotrwałe karmienie piersią, wczesne urodzenie dziecka, chemoprewencje (Tamoxifen, selen),
profilaktyczna adnexectomia i mastektomia

•

zaangaŜowane geny:

onkogeny (fizjologicznie – protoonkogeny – czynniki wzrostu i receptory dla nich)

geny supresorowe (antyonkogeny),

geny mutatorowe (geny naprawy DNA)

•

badania

chromoomy

metody genetyki klasycznej (prąŜkowanie)
cytogenetyka molekularna (FISH, MC-FISH, CGH)
-

badania molekularne

poszukiwanie mutacji: PCR, SSCP
sekwencjonowanie genu lub jego fragmentacja
-

badania szczegółowych zdarzeń w genomie

MSI – zmiana ilości mikrosatelit (tandemowe) (CA)

LOH – utrata heterozygotyczności
-

SNP (single nucleotide polymorphysm)

mikrochipy

DNA
białkowe
•

geny:

BRCA1/2 – rak piersi i jajnika, prostaty, jelita grubego

p53 – rak piersi, krwi

MSH2, MLH1, MSH6 – rak jelit grubego, trzonu macicy, Ŝołądka, pęcherzyka Ŝółciowego, jajnika

APC – jelito grube

RB – siatkówczak

PTEN – pierś, tarczyca, mózg

•

HBOC

BRCA1 – 17q21 – aktywator transkrypcji, naprawa pęknięć w DNA

BRCA2 – 13q12-13 – aktywator transkrypcji, acetylotransferaza histonów

mutacje w Polsce: 5382insC, 185delAG, C61G, 4153delA, 6174delA, 9630delC

metody: ACRS-PRC, ASA-PRC, SSCP

•

LOH – utrata jednego z dwóch róŜnych alleli tego samego genu (heterozygota) → hemizygoyczność →
delecja jest jednym z głównych mechanizmów odpowiedzialnych za utratę funkcji genów supresorowych i
mutatorowych

polimorfizm długości markerów mikrosatelitarnych w ocenie LOH: amplifikacja DNA guza ze starterami
swoistymi dla wybranych markerów mikrosatelitarnych → Ŝel / sekwentator → porównanie markerów
mikrosatelitarnych pomiędzy DNA guza a DNA z krwi obwodowej → LOH jest widoczny jako utrata
prąŜka lub zmiana pola pod krzywą

•

MSI – zmiana długości alleli na skutek zmian liczby powtórzeń nukleotydowych

polimorfizm długości markerów mikrosatelitarnych w ocenie MSI – 5 markerów (2x1+3x2); rozpoznawana
na podstawie kaŜdej zmiany długości allelu, będącej wyrazem zmiany liczby jednostek powtarzalnych w
mikrosatelitach w guzie w porównaniu do tkanek; nieswoista LOH <20% - MSI

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 10 -

GENETYKA – WYKŁADY

Aspekty etyczne badań genetycznych

•

nagroda Nobla 2006 – wyciszenie genów m. in. przez dwuniciowe RNA

•

Genetyka rozwija się bardzo szybko i w związku z tym pojawiają się problemy etyczne na róŜnych
płaszczyznach. Przełom w etiologii i diagnostyce, moŜliwości terapeutyczne.

prowadzenie badań – konflikt swobody badań z bezpieczeństwem człowieka – wiedza nt. genów, powstanie
człowieka – róŜnica w wykorzystaniu tego samego DNA

zastosowania medyczne

wykorzystania komercyjne

problem klonowania – terapeutyczne (rozwiązanie innych problemów) oraz reprodukcyjne; klon nie jest do
końca kopią rodzica (na fenotyp oprócz genotypu wpływają dodatkowo czynniki środowiskowe)

choroby genetyczne stanowią 25 – 38 % ogólnej zachorowalności, są powodem 26 – 42 % śmiertelności
niemowląt; poniewaŜ inne problemy terapeutyczne stopniowo się zmniejszają, toteŜ zagadnienia genetyczne
stają się coraz bardziej istotny

metody badawcze:

  choroby uwarunkowane chromosomowo – metody cytogenetyczne
  choroby uwarunkowane monogenowo – metody analizy genów
  choroby uwarunkowane wieloczynnikowo – obecnie brak badań, pole do popisu
-

diagnostyka postnatalna – u pacjentów z podejrzeniem choroby lub zdrowych (diagnostyka przedobjawowa
/ predykcyjna): pląsawica, nowotwory (dziedziczne – 5%, rodzinne – 15%, sporadyczne – 70%); określenie
ryzyka wystąpienia choroby przy określonych czynnikach środowiskowych; ryzyko dyskryminacji przez
pracodawców oraz przez firmy ubezpieczeniowe

badania prenetalne – dyskusja nad przerwaniem ciąŜy po informacji nt. wad genetycznych obecne prawo
zostawia pod tym względem duŜe pole do interpretacji; wątpliwości etyczne nie są bezzasadne

poradnictwo genetyczne nie powinno być diagnostyką dyrektywną, a raczej zawierać informacje dla
pacjentów

Konwencja o Prawach Człowieka i Biomedycynie – nie jest jeszcze ratyfikowana w Polsce; w Polsce
istnieje ośrodek diagnostyki preimplantacyjnej prowadzony przez ginekologa i 2 bioinformatyków (brak
regulacji prawnych oraz norm ISO)

Genetyczne podstawy transformacji nowotworowej

•

genetyczny ≠ dziedziczny ≠ wrodzony

•

podział nowotworów:

dziedziczne: 5 – 10 %

rodzinne: 15% (na bazie tła genetycznego + środowiskowego + sporadycznego)

sporadyczne 75%

•

transformacja nowotworowa – proces wieloetapowy (inicjacja → promocja → progresja) i długotrwały (7 –
40 lat)

•

po 1 etapie – apoptoza / naprawa / zmiana latentna = milcząca → tendencja do zmian genetycznych typu
mutacji lub bodziec do proliferacji → rozwój zmiany nowotworowej, np. łagodna dysplazja → niestabilność
genetyczna → nagromadzenie błędów → powaŜna dysplazja → rozwój guza litego → progresja
nowotworowa → rak

•

geny krytyczne (ang. major genes)

onkogeny – stymulacja podziału komórki

geny supresorowe – policjanci genomu kierujący do naprawy lub apoptozy

geny mutatorowe = geny naprawy DNA – korekcja źle sparowanych zasad

•

onkogeny

znanych jest ok. 200 onkogenów

występują one we wszystkich komórkach w postaci protoonkogenów, które mogą aktywować się do
onkogenów, a te z powrotem deaktywować do protoonkogenów

kodują one: czynniki wzrostowe, receptory dla nich, białka szlaku przekaźnikowego efektor → jądro,
czynniki transkrypcyjne

zmiany w genach mogą polegać na:

  amplifikacji genu (np. NF1)
  translokacji genu → fuzja genu → powstanie genu fuzyjnego → synteza białka fuzyjnego (np. CML)
  przeniesienie genu w obszar silnego promotora (np. chłoniak Burkitta)
-

bardzo istotna w onkogenetyce jest translokacja zrównowaŜona

na poziomie komórkowym onkogeny działają jako geny dominujące

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 11 -

•

geny supresorowe i mutatorowe – wpływ na funkcję genu RB oraz na cykliny (hamowanie protoonkogenu);
problem pojawia się przy utracie funkcji genu (delecja na róŜną skalę, mutacja punktowa, epigenetyczna
kontrola aktywności genu – głównie metylacja, mutacja promotora, błąd w obróbce posttranslacyjnej białka;
geny te działają jako recesywne – efekt ujawnia się dopiero, gdy utraci aktywność drugi allel, inaczej
mówiąc gen przestaje pełnić swoją funkcję gdy zajdą dwa zdarzenia mutacji (np. retinoblastoma), czym
tłumaczy się późny wiek występowania nowotworów sporadycznych

•

geny mutatorowe = geny naprawy DNA → |mutacje| → ślizganie się polimerazy DNA → mutacje
dynamiczne

•

aberracje chromosomowe w nowotworach: pierwotne / wtórne / szum genetyczny; pierwotne sa typowe dla
danego typu nowotworu: zespoły mielodysplastyczne, AML, CML, chłoniak Burkitta, meningioma, rak
nerki, rhabdomyosarcoma, ALL, seminoma

•

moŜliwości diagnostyczne – FISH, CGH (lokalizacja genów, naddatki – amplifikacje protoonkogenów,
ubytki – delecje genów supresorowych)

Zespoły niestabilności chromosomowej

•

Są to zespoły zwiększonego ryzyka nowotworowego dziedziczące się autosomalnie dominująco (rzadko
recesywnie); choroby autosomalne recesywne ze zwiększonym naraŜeniem na nowotworzenie.

•

Xeroderma pigmentosum – nadwraŜliwość na promienie UV z powodu zaburzeń naprawy DNA (ścieŜka
NER). Opisano 7 grup komplementacyjnych: XPA – XPG. Diagnostyka molekularna moŜe być prowadzona
w wyspecjalizowanym laboratorium – wykonuje się badania pod kątem: nadwraŜliwości na UV, łamliwości
chromosomów, badanie komplementacyjne oraz sekwencjonowanie genów. MoŜliwa jest diagnostyka
prenetalna: test kometkowy (komórka, stanowiąca głowę komety, ciągnie za sobą uszkodzone DNA,
stanowiące jej ogon). Poszczególne postaci XP róŜnią się od siebie: częstością (często XPA, rzadko XPE),
przebiegiem i cięŜkością. Niekiedy typy B, D, G warunkują zespół Cockayene. W XP zgon nastepuje w
młodym wieku w wyniku rozwoju nowotworów (pierwsze trądziki w 1 – 2 r. Ŝ., rak skóry w 8 r. Ŝ.).

•

Zespół Cockayene – zespół wielosystemowy (karłowatość, retinopatia, ptasia twarz, nadwraŜliwość na
światło). Zmiany pojawiają się w młodym wieku, dołączają się szybkie zaburzenia neurologiczne. Zgon
następuje najczęściej w 2 – 3 dekadzie Ŝycia (na cięŜką postać zespołu umiera się w wieku 6 – 7 lat). Zespół
nie jest związany ze zwiększeniem ryzyka nowotworów.

•

Ataxia – teleangiectasia – zaburzenie wielosystemowe; grupy A – D; gen 11q22-23. Obecne są zaburzenia
neurologiczne (ataksja móŜdŜkowa), zaburzenia odporności, nadwraŜliwość na promieniowanie jonizujące,
poszerzenie obwodowych naczyń krwionośnych (teleangiectasia) oraz predyspozycje nowotworowe.
Klasyfikacji dokonuje się na podstawie dominujących cech klinicznych: neurologicznych, skórnych lub
odpornościowych. Czasami dołącza się zespół przedwczesnego starzenia. Złamania chromosomu 7 i 14. Rol
genu ATM jest kluczowa w mechanizmie naprawy DNA.

•

Zespół Nijmegen – mutacje genu NBS (8q21) kodującego nibrynę. Objawy: małogłowie, dysmorfia twarzy
(dziwny profil twarzy utrzymujący się z wiekiem), niski wzrost, niedobory immunologiczne, nadwraŜliwość
na promieniowanie, nowotwory układu limfatycznego.

•

Zespół Blooma – zaburzenia w genie w 15q26.1 kodującego proteinę aktywności helikazy; bardzo częste
wymian chromatyd siostrzanych (SCE). Objawy: niski wzrost, zmiany skóry w kształcie motyla, ochrypły
głos, infekcje i schorzenia górnych dróg oddechowych, , dysmorfia twarzy, upośledzenie umysłowe,
podwyŜszone ryzyko guzów litych i białaczek.

•

Anemia Fanconiego – grupy A, B, C (75 – 80%), D; loci FANCA 16q24.3, FANCC 9q22.3. Objawy i
konsekwencje: deformacje szkieletu (60%), opóźnienie wzrastania (70%), brak zaburzeń
immunologicznych, postępująca niewydolność szpiku kostnego, predyspozycja do rozwoju białaczek (ostra
anemia aplastyczna w 8 – 9 r. Ŝ.); charakterystyczna niestabilność chromosomowa.

Autosomalnie dominująco dziedziczone skłonności do nowotworów

•

klasyczne kryteria amsterdamskie – wypływają z zasad dziedziczenia, ocena dziedziczności nowotworów:

≥3 członków rodziny ma raka, z czego 2 jest krewnymi I

badane są ≥2 pokolenia,

≥1 pacjent jest ma nowotwór zdiagnozowany przed 50 r. Ŝ.

•

choroby i geny: retinoblastoma (RB1, 13q14), Li-Fraumeni (p53, 17p13), familiar adenomatous polyposis
(APC, 5q21), guz Wilmsa (WT1, 11p13), nerwiakowłókniakowatość (NF1, 17q11 / NF2, 22q12), von
Hippel – Lindau (VHL, 3p25), familiar melanoma (p16, 9p21), HBOC

•

siatkówczak (RB – hamowanie cyklu komórkowego) – hipoteza dwóch strzał Kundson’a: komórka z jedną
mutacją ma wysokie ryzyko, a z dwoma staje się nowotworowa. Losowe zdarzenie w 1. przypadku jest
prawdopodobne i grozi rakiem. Dziedziczne nowotwory występują z tego powodu w młodszym wieku niŜ
sporadyczne oraz często są wieloogniskowe (multifokalne) i obustronne (bilateralne). Mechanizmy: delecje,
mikrodelecje, mutacja, hipermetylacja regionu promotora, dalsze – wpływ na cytoplazmatyczna RNA lub

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 12 -

obróbkę posttranslacyjną. PrzeŜycie w 86 – 92 %, ale spada z wiekiem pacjanta; zazwyczaj wysoka
penetracja.

•

Guz Wilmsa (WT, nephroblastoma) – mutacja genu supresorowego. Zwiększone ryzyko WT w zespołach:
WAGR (Wilm’s tumor, Airidia, Genitalia, mental Retardation), Beckwith – Wieldemann, Denys – Drash,
Perlman.

•

Zespół Li-Fraumeni (LFS) – predyspozycja do nowotworów, zwiększone ryzyko wielu nowotworów
pierwotnych, wzrastające dodatkowo z wiekiem; mięsaki tkanek miękkich, rak piersi, białaczki,
kostniakomięsak, czerniak złośliwy, rak kory nadnerczy (adenocortical carcinoma = ACC)

kryteria rozpoznania podobne do amsterdamskich (proband + 2 krewnych),

odpowiedzialny gen Tp53 (17p13.1) – dziedziczy się autosomalnie dominująco w ponad 50% przypadków

testy presymptomatyczne do oceny ryzyka

białko p53 – czynnik transkrypcyjny, kontroler proliferacji, zatrzymanie cyklu komórkowego (areszt lub
apoptoza),

rodzina p53, p63, p73 kontroluje łącznia aktywność ok. 30 genów

moŜliwie podobny CHEK2 – upodobnia się objawowo

•

Nerwiakowłókniakowatość = neurofibromatosis = choroba Reclinghausena (NF1, 17q11.2) – 100%
penetracja ale zmienna ekspresja (chorują wszystkie osoby, ale w róŜnym stopniu). Nerwiakowłókniaki
mogą pojawiać się wszędzie, ogólnie w liczbie nawet kilku tysięcy; ciąŜa moŜe je nasilać i zazłośliwiać.
Typ II (NF2) – nowotwory synchroniczne i metachroniczne: schwannoma na gałęzi przedsionkowej nerwu
VIII, zmiany skórne guzowate lub o kolorze kawy, zmiany oczne – barwnikowe, harmatoma siatkówki.

•

Zespoły wielogruczołowe:

MEN1, 11q13, gen supresorowy (zespół Wermera) – gastrinoma, insulinoma, nowotwory przysadki i kory
nadnarczy

MEN2, onkogen – guz rdzeniasty tarczycy, pheochromocytoma; typy a i b, typowy wygląd twarzy, cechy
marfanoidalne

•

fenokopie – dodatkowe nowotwory sporadyczne

•

antycypacja – choroby występują w kolejnych pokoleniach w coraz większym wieku i w coraz bardziej
nasilone

Dziedziczne nowotwory piersi i jajnika (ang. hereditary breast and ovarian cancer = HBOC)

•

częstość w Polsce: 11 tys. rocznie; najczęstsza przyczyna zgonu kobiet po 55 r. Ŝ.

•

rak piersi

- przedinwazyjny

- przewodowy
- zrazikowy

- inwazyjny – naciekający

•

rak jajnika – nabłonkowy, ze sznurów płciowych, germinalny

•

ryzyko:

wzrost: estrogeny, alkohol, otyłość, HTZ

spadek: wczesna i donoszona pierwsza ciąŜa, długa laktacja, uprawianie sportu

•

typowość cech dziedzicznych nowotworów: pionowość w rodowodzie, wczesny wek wystepowania,
obustronność i wieloogniskowość, ≥1 u jednej osoby

•

fenokopia – rak piersi nie związany z mutacją konstytucyjną w rodzinie z mutacją BRCA1

•

BRCA1, 17q21 – homologia z innymi genami przez wpływ palców cynkowych RING; ok. 1200 odkrytych
mutacji, z czego w Polsce zaledwie 4 stanowią 95% (nie powstały one de novo, lecz wskutek efektu
załoŜyciela)

•

BRCA2, 13q12 – interakcja białka z DNA; 1400 rozrzuconych mutacji; brak efektu załoŜyciela

•

Mutacje konstytucyjne BRCA1/2 zwiększają ryzyko wielu nowotworów, w tym aŜ do 85% dla raka piersi
oraz do 63% dla raka jajnika; prostata do 25%, trzustka, jelito grube, Ŝołądek, głowa i szyja.

•

test genetycznej predyspozycji nosicielstwa zmian w BRCA1/2

•

badania kontrolne w podejrzanych rodzinach

pierś

  samokontrola: od 20 r. Ŝ. co 6 m-cy
  badanie palpacyjne: od 25 r. Ŝ. co 6 m-cy
  USG: od 25 r. Ŝ. co 12 m-cy
  mammografia: od 35 r. Ŝ. co 12 m-cy (na zmianę z USG)
-

narząd rodny

USG dopochwowe: od 30-35 r. Ŝ. co 12 m-cy
marker CA125: od 30-35 r. Ŝ. co 12 m-cy
•

nowotwór występuje najczęściej w 4 – 5 dekadzie Ŝycia, najczęściej diagnozuje się w III

zaawansowania;

histopatologicznie są to raki: rdzeniaste, atypowe, przewodowe; brak receptorów estrogenowych (ER-)

•

Doustna antykoncepcja hormonalna – przeciwwskazanie przy stwierdzonych mutacjach w genach BRCA,
gdyŜ zwiększa ryzyko raka piersi o 35%, natomiast zmniejsza o 50% ryzyko wystąpienia raka jajnika.

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 13 -

Czynnikami hamującymi częstość nowotworu są: długie karmienie piersią, wczesna pierwsza ciąŜa, późne
dojrzewanie, wczesna menopauza; ponadto:

chemoprewencja: Tamoxifen (spadek 50% ER+)

adnexektomia profilaktyczna – spadek OC o 5% i BC o 30 – 40%

skojarzenie w przypadku mutacji – spadek do 10%

mastektomia – obecnie odstapienie (popularne w latach 90.)

•

etiologia: BRCA1 20%, BRCA2 20%, CHK2 5%, TP53 1%, nieznane geny 54%

•

inne geny:

NOD2 – rak piersi i płuc, jelita grubego

CHEK2 – rak piersi, tarczycy, prostaty

NBS1 – rak piersi, prostaty, non-Hodgkin’s lymphoma

Nowotwory jelita grubego

•

dziedziczny polipowaty rak jelita grubego (ang. familiar adenomatous polyposis = FAP) – nowotwór
rozwija się na podłoŜu polipów (w liczbie od kilkuset do kilku tysięcy); stanowi 1% wszystkich
nowotworów; mutacja genu supresorowego APC, 5q21 (zahamowanie apoptozy w 1. etapie formowania
polipów); objawy towarzyszące – wrodzona hipertrofia siatkówki, osteomata, cysty Ŝuchwy

•

schemat Vogelsteina – rozwój nowotworu począwszy od polipu

•

średni wiek występowania:

polipów: 16 r. Ŝ. (36 w postaci łagodnej)
nowotworu: 35 – 40 r. Ŝ. (54 w postaci łagodnej)

•

usunięcie jelita grubego nie chroni przed: guzami desmoidalnymi w jamie brzusznej, adenocarcinoma
dwunastnicy i brodawki Vatera, medulloblastoma (zespół Turcata), zespół Gardnera, AAPC (łagodna postać
FAP)

•

rokowania fatalne – średnia wieku wynosi 42 lata

•

diagnostyka – sekwenconowanie genu, skanowanie mutacji, sama PTP, diagnostyka prenatalna

•

dziedziczny niepolipowaty rak jelita grubego (ang. hereditary non-polyposous colorectal cancer = HNPCC)

mutacja w obrębie tzw. genów opiekujących się genomem (ang. caretakers), podobnych do genów
supresorowych, a odpowiedzialnego za naprawę źle sparowanych zasad (ang. mismatch repait = MMR);
prowadzi to do niestabilność mikrosatelitrnej (MI) (badanie krwi i guza czy doszło do MI)

nosiciele mają prawie 100% ryzyka wystąpienia nowotworu

kryteria amsterdamskie – obserwacja ciągu przekazywania genu:

u ≥3 osób w rodzinie, z których jedna jest krewnym I

dla dwóch pozostałych,

choroba w dwóch generacjach
≥1 osoba miała nowotwór przed 50 r. Ŝ.
-

poszerzenie kryteriów: zaostrzenie / rozszerzenie (całe spektrum nowotworów, np. jajnik, endometrium,
górny odcinek przewodu pokarmowego)

choroba autosomalna dominująca; niepełna penetracja; stanowi 2,8 wszystkich nowotworów

I postać: Lynch I – miejscowo specyficzny rak jelita grubego
II postać: Lynch II – dodatkowe nowotwory: endometrium, jajniki, jelito cienkie, Ŝołądek, wątroba i

pęcherzyk Ŝółciowy

III postać: zespół Muir – Torre: jak Lynch II oraz gruczoły łojowe, keratocanthromas, inne nowotwory

skóry

niestabilność mikrosatelitarna (MI):

- 90% HNPCC
- 20% nowotworów sporadycznych jelita grubego i odbytnicy
- 30% nowotworów sporadycznych macicy

prewencja: - kolonoskopia, gastroskopia, USG i biopsja macicy

- kolektomia, histerektomia, oophrorectomia

•

zaburzenia chromosomowe w nowotworach

niestabilność genetyczne chromosomowa bądź mikrosatelitarna

  przyczyna lub efekt nowotworzenia
  inicjacja na poziomie przedinwazyjnym → kumulacja zmian o zmiennej dynamice
  najczęściej transformacje powodujące powstanie genów fuzyjnych (teoria Mittelmana 2000r.)
•

mutacje znane są dla niewielkiej liczby nowotworów, m. in. dla większości białaczek (CML: wymiana bcr z
22 na abl z 9 – chromosom 22 Filadelfia; chłoniak Burkitta: przeniesienie genu myc z 8 na 2, 33, 14 (IgH)
→ meningioma, rak nerki)

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com

- 14 -

Genetyczne podstawy procesu starzenia a ryzyko rozwoju otępienia. Choroby prionowe

•

otępienie czołowo – skroniowe (ang. frontotemporal dementia = FTD) – w 20 – 30 % dziedziczne, reszta
sporadyczna; heterogenność kliniczna – parkinsonizm i objawy psychiatryczne; patologia τ: 30 – 60 %
rodzinnych przypadków FTD, 20 – 40 % nie ma ani mutacji genu τ ani nieprawidłowego białka τ; odkrycie
nowych loci sprzęŜonych z dziedziczoną postacią FTD: 9p13.2-p12, 9q21-22, chromosom 3

•

otępienie z ciałami Lewego (Lewi bodies dementia = LBD) – złoŜona i nie w pełni poznana etiologia,
rozpoznanie LBD ma wartość rozpoznawczą w 30%; nie wiadomo jak zróŜnicować LBD z chorobą
Alzheimera (AD), ani teŜ czym są ciała Lewego i czy są one przyczyną czy efektem patologii: postulowany
jest udział w rozwoju następujących czynników: Apoε4 (29% w chorych / 10 – 15 % w próbie kontrolnej),
CYP2D6B – tranzycja G>A (SD 0,307 / 0,163), mutacje P

•

otępienie naczynioruchowe (VD) – geny modulujące ryzyko zaburzeń naczyń mózgowych, geney
determinujące rekcje tkanki mózgowej na uszkodzenia naczyniopochodne, zaburzenia w utrzymaniu
długości polimerów

•

choroba Parkinsona – nie naleŜy do grupy otępień wieku starszego; postać autosomalna dominująca (4
geny) i recesywna (3 geny); diagnostyka molekularna dla PARK2, 6, 7, 8

•

choroby prionowe – GSSD, CJD, LFI, kuru

występowanie – sporadyczne, dziedziczne, zakaźne

P (= prion-related protein) (20 pter – p12) → białko (α>β); polimorfizm, mutacje, powtórzenia

trójnukleotydowe;
krytyczny polimorfizm – pozycja 129: Met / Met – 37%, Met / Val – 51%, Val / Val – 15%

Zespół Retta

•

wystepuje u dziewczynek; odpowiednikiem u chłopców jest encefalopatia noworodkowa

•

po 1 r. Ŝ. ma miejsce utrata nabytych umiejętności (mówienie, chodzenie)

•

występuja: lekooporna padaczka, drgawki, ruchy rąk przypominające mycie, wkładanie do buzi, stukanie po
głowie, skrzywienie kręgosłupa, zaburzenia snu z tendencją do hiperwentylacji, zaburzenia snu,
normocefalia przechodząca w mikrocefalię

•

podobieństwo do zespołu Angelmana

•

4 stadia: stagnacji (½ – 1 r. Ŝ.), regresji (1 – 4 r. Ŝ.), III (zaburzenia snu i oddychania), IV (spadek
ruchliwości, komunikacja wzrokowa)

•

gen MECP2 (Xq) – epigenetyczna regulacja transkrypcji innych genów (1999 r.)

•

badania genetyczne potwierdzają diagnozę kliniczną

•

w Polsce brak postaci rodzinnej

•

rodzinna hipercholesterolemia – heterozygoty 1 : 500, homozygoty 1 : 1 000 000

•

mutacje dynamiczne: fraX (FMR1), HD (IT15), dystrofia miotoniczna

•

Ekspresja genów HOX następuje w ściśle określonym porządku czasowym i przestrzennym, zwanym
przednio - tylnym, podczas embriogenezy OUN i zawiązków kończyn. Kolejność ta jest taka jak kolejność
genów od 3' do 5'. Geny HOX kodują domenę wiąŜącą DNA, która ma działać jako czynnik transkrypcyjny.
Są to geny ewolucyjnie konserwatywne.

•

Zespół wielotorbielowatych nerek (chr. 16) – torbiele uciskają na tętniczki doprowadzające, co prowadzi do
aktywacji układu RAA, wzrostu ciśnienia tętniczego i objawów: krwiomoczu, tętniaków mózgu,
rozdymania miedniczek nerkowych, bólów lędźwiowych, wypadania zastawki dwudzielnej.

•

Splicing alternatywny – proces wyboru, które fragmenty pre-mRNA staną się egzonami, a które intronami;
w procesie tym biorą udział białka SR.

Created by Neevia Document Converter trial version

http://www.neevia.com