Genetyka ćw. 1 2.10.2012

Witczak Monika

Zeszyt 60 kartki, gładki, podpisać, pisać ołowkiem, po prawej stronie

Tabela, 1 kolumna data, 2 temat, 3 podpis, zaliczenie

Teamt i punkty prelekcji

Zalciznei cw 0 opisówka 5 pytan,

Test

Genetyka medyczna - Ferenc

Temat 1 badania cytogenetyczne

Zagadnienia

1. Metody hodowli chromosomów, techniki i rodzaje, prążkowego wybarwiania chromosomów (G,Q,R,C,), zastosowanie badań cytogenetycznych w diagnostyce aberracji chromosomowych i chorobach nowotworowych, aberracje liczbowe i strukturalne chromosomów, przykłady zapisów kariotypów z aberracjami

Cytogenetyka cz1

1. Układanie prawidłowego kariogramu człowieka

2. zespoły trisomii autosomów: zespół Downa, zepsół Patua, zespół edwardsa ,

3. kariotypy mozaikowe

4. analiza kariogramów

budowa chromosomów

metafaza

2 równoległe chromatydy siostrzane, połączone centromerem, powyżej ramiona p(krótkie), dolne q(długie), kineto chor - przyczep włókien podziałowych, na końcu chromosomów są telomery( końcowe odcinki chromosomów zawierające DNA o bardzo charakterystycznej sekwencji nukleotydów, niezbędnej do utrzymania stabilności chromosomów, chronią przed połączeniem ze sobą

Satelity - połączenie nitkami satelito nośnymi

Są to fragmenty chromatyny które występują na końcach ramion krótkich Chromosomów akrocentrycznych, oprócz Y

W miejscu nitek jest przewężenie wtórne, region jąderko twórczy

Typy budowy chromosomów

Ze względu na połączenie

Meta centryczne - połączenie w środku p = q

Submetacentryczne - górne krótsze od dolnych

Akrocentryczne - górne są bardzo krótkie a dolne bardzo długie

Te 3 rodzaje występują u człowieka

Telocentryczne - brak górnych, występują np. u myszy

Materiał do hodowli chromosomów

1.Krew obwodowa

2.krew pępowinowa

3 fibroblast

4 płyn owodniowy

5 Komórki trofoblastu

Metoda hodowli chromosomów

W tym celu pobieramy krew żylna na heparynę i pozostawiamy do sedymentacji . do naczynka hodowlanego wlewamy płyn hodowlany, stymulator podziałów komórkowych ( fitohemaglutynina), następnie surowicę cielęca, penicylinę ze streptomycyna i dodajemy krew. Makro hodowla na 10 mililitrów którą prowadzi się przez 48 h w cieplarce ( 37 st.), 2 godziny przed końcem hodowli dodaje się inhibitor® podziałów komórkowych colcemid (kolchicyna) i wraca do cieplarki. Po 48h wykonuje się sok hipotoniczny wykonujemy KCL - 0,075 M i odwirujemy. Następnie 3 krotne utrwalanie mieszaniną metanolu i lodowatego kwasu octowego w stosunku 3:1, następnie odwirowanie i nakrapiamy na zimne mokre szkiełka, suszymy, barwimy barwnikiem Giemsy, i oceniamy preparaty pod mikroskopem.

Barwienie na prążki G

Prażki G uzyskuje się traktując preparaty chromosomowe enzymami proteolitcznymi ( trypsyna) i barwienie barwnikiem Giemsy

Otrzymujemy regiony zabarwione na ciemno oddzielone jasnymi

Ciemne prążki G to regiony o dużej zawartości par zasad A-T ( adenina-tymina) z późno replikującym DNA oraz zawierające nieaktywną genetycznie skondensowaną heterochromatynę z nielicznymi aktywnymi genami.

Jasne prążki G to regionu o dużej zawartości par zasad (G-C guanina - cytozyna) i wcześnie replikującej aktywnej transkrypcyjnie euchromatynie

Wzór prążków jest charakterystyczny i unikatowy dla każdej pary homologów umożliwiające identyfikację każdego chromosomu z pary homologicznej i ich aberracje.

Barwienie na prążki Q

Prążki Q powstają w wyniku barwienia chromosomów barwnikami fluorescencyjnymi np. pochodnymi akrydyny ( technika QFQ)

Silnie fluoryzuja regiony Dna bogate w pary A-T a wygaszanie fluorescencji jest proporcjonalne do zawartości par G-C w DNA

Niektóre części chromosomów człowieka wykazują bardzo silną fluorescencję np.:

-Okolice centromeru chromosomu 3 z grupy A

-Satelity chromosomów akrocentrycznych

-Dystalne odcinki ramion długich chromosomu Y

Prążki Q umożliwiają identyfikacje wszystkich chromosomów, wariantów morfologicznych chromosomu Y , satelitów i regionów centromerowych chromosomów akrocentrycznych

Barwienie na prążki R

Prażki R stanowią odwrotność prążków G 0 regiony zabarwione na ciemno w prążkach R są jasne i odwrotnie

Prążki R umożliwiają identyfikację wszystkich chromosomów i aberracji, uzupełniają analizę kariotypu człowieka przez ujawnienie drobnych aberracji niedostrzegalnych po wybarwieniu prążków G lub Q

Prążki C

Prążki C umożliwiają wykrycie rejonów chromosomów zawierających heterochromatynę konstruktywną

Prążki te wybarwiają się barwnikiem Giemsy w obszarze heterochromatyny centromerowej i przycentromerowej chromosomów po uprzedniej inkubacji w roztworze {ba(oh)2}

Prążki te umożliwiają identyfikację regionów centromerowych chromosomów oraz wariantów morfologicznych heterochromatyny, konstytutywnej chromosomów 1,9, 16, Y i wszystkich chromosomów akrocentrycznych.

W chromosomach człowieka występuje polimorfizm - zmienność osobnicza która objawia się w postaci zmiennej wielkości:

1. heterochromatyny okołcentromerowej

2. satelitów i nitek satelito nośnych

3. chromosomu Y

zasady kariotypu

46, XX - żeński kariotyp

46XY - męski

1p31.1 - pierwszy subprążek w prąąki 1 w genomie 3

Aberracje liczbowe

Aneuploidowi

47,XX, +21 - trisomia chromosomu 21

45, X - monosomia X

47, XXY - kariotyp z dwoma chromosomami X i jednym Y

Poliploidzie- podwojony

69, XXY, triploidia

92, XXYY - tetraploidia

Aberracje strukturalne

Delecje( del)

Delecja terminalna ramion długich chromosomu pracy 5 od prążka q31

Delecja interstycjalna wewnętrznego fragmentu ramion długich chromosomu pary 5 pomiędzy prążkami q13 i q33:   

  

46,XX,del(5)(q13q33)

Delecja całych ramion krótkich (od centromeru) chromosomu pary 5:   

  

46,XX,del(5)(p10)

DUPLIKACJE (dup)

Duplikacja fragmentu chromosomu pary 1 pomiędzy prążkami q22 i q25:   

  

46,XX,dup(1)(q22q25)

INWERSJE (inv)

Inwersja fragmentu pomiędzy prążkami q21 i q26 w długim ramieniu chromosomu pary 3:   

  

46,XX,inv(3)(q21q26)

inwersja paracentryczna nie obejmująca centromeru

występuje albo w ramieniu dolnym lub górnym

perycentryczne pękniecie w obu ramiona i fragment kreci się wokół centromeru

Inwersja fragmentu chromosomu pary 3 pomiędzy prążkami p13 i q21:

 

46,XX,inv(3)(p13q21)

inwersja pericentryczna obejmująca centromer

INSERSJE (ins)

Insercja fragmentu ramion długich chromosomu pary 2 zawartego pomiędzy prążkami q21 i q31 w ramię krótkie tego chromosomu, w prążek p13:   

  

46,XY,ins(2)(p13q21q31)

TRANSLOKACJE

• Translokacje wzajemne zrównoważone (t)

Translokacja wzajemna, zrównoważona między chromosomami pary 8 i 12 :   

46,XY,t(8;12)(q11;q15)

Translokacja zrównoważona robertsonowska między chromosomami 14 i 21:   

45,XX,der(14;21)(q10;q10)

Translokacja niezrównoważona robertsonowska między chromosomami 14 i 21:

46,XX,der(14;21)(q10;q10),+21

IZOCHROMOSOMY (i)

Izochromosom ramion długich chromosomu X:   

46,X,i(X)(q10)

P p q

Q p q

CHROMOSOMY DICENTRYCZNE (dic)

Chromosom dicentryczny złożony z dużych fragmentów (zawierających centromery) chromosomów 13 i 15:   

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

Łączą się w jeden dzięki lepkim końcom pozbawionych telomerów

CHROMOSOMY PIERŚCIENIOWE (r)

Chromosom pierścieniowy powstały w wyniku pęknięcia i ponownego zlepienia w obrębie prążków p22 i q36 chromosomu pary 7:   

46,XX,r(7)(p22q36)

Znikają końce i łączy się w koło

CHROMOSOMY MARKEROWE (mar)

Dodatkowy chromosom, nieprawidłowy strukturalnie, o nieznanym pochodzeniu:   

47,XX,+mar

Mozaika chromosomowa - obecność w organizmie co najmniej dwóch linii komórkowych o odmiennych kariotypach.

W opisie mozaiki chromosomowej poszczególne linie komórkowe są wymieniane w kolejności uwzględniającej liczbę chromosomów.

46,XX / 47,XX,+21

45,X / 46,XX, i(X)

Określenia stosowane do opisu kariotypu w populacji komórek guza nowotworowego

Dane przedstawiają liczbę chromosomów

Prawie haploidalny (n+-) <34

Hipohaploidalny (n-) < 23

Hiperhaploidalny n+ 24-34

Prawie diploidalny 2n-+ 35-57

Hipodiploidalny 2n- 35-45

Hiperdipliodalny 2 n + 47-57

prawie triploidalny 3n+- 58-80

hipotriploidalny 3n- 58-68

hipertriploidalny 3n+ 70-80

Praie tetraploidalny 4 n+- 81 -103

Hipotetraploidalny 4n- 81091

Hipertetraploidalny 4n+ 93-103

Grupa A - 1-3 metacentryczne duże

B 0 4-5 submetaccentryczne duże

C 6-12 submetacentrcyzne średnie

D 13-15 akrocentryczne duże

E 16-18 akrocentryczne małe

F 19-20 metacentrcyzne małe

G 2122 akrocentryczne małe

Zarodek do 60 dnia , 7,5% zarodków występują aberracje chromosomalne przyczyny poronień

50-60% przyczyn w 1 trymestrze ciąży okazuje się są aberracje chromosomalne, w tym tri somie

Po 28 tyg aberracje tylko 10 % trisomia chromosomu 16 - letalna

Od 0,6 do 1 % są aberracje chromosomowe

Fenotyp - morfologiczne - określenie cech antropologicznych w tym dysmorficzne np. różnorakie tęczówki i cechy kliniczne duże i małe wady rozwojowe

Fenotyp behariowralny - zbiór cech ruchowych, poznawczych, językowych , lingwistycznych, i społecznych i te cechy są mierzalne

Do aberracji dochodzie podczas mejozy powstają gamety z redukowaną liczę chromosomową 23

Dochodzi do non dysjunkcji

Zespół downa

Cechy noworodka

-zmarszczka nakątna

-spłaszczona potylica, nisko schodzący zarost

-wiotkość

-poprzeczna bruzda na dłoni

-skośne ku górze ułożenie szpar powiekowych

-1:700 urodzeń, 35 lat 1: 350, 40 lat 1:100 45 lat 1:30

Kariotyp

47,XX, +21 47,XY, +21

Mozaika - 46,XX/47,XX, +21 46,XY/47,XY, +21

Translokacje niezrównoważone 46, XX, der(21;21)(q10;q10), +21 46, XY, der(21;21)(q10;q10), +21

Translokacja zrównoważona nie daje zespołu Downa 45, XX, der (21;21), (q10;q10)

Za zespół downa odpowiada fragment ramion dolnych 21q22

Dorosła osoba

• Niski wzrost

• Krępa budowa ciała

• Nadwaga, otyłość

• Krótki okres życia - 40kilka lat

• Prawie 100% w wieku 40 lat ma cechy Alzhaimera

• ¼ przypadków wady serca

• Przebarwienia

• Plamki brushwilda

• Niewydolność aparatu stawów więzadłowo- mięśniowego - koślawość stóp, płaskostopie,

• Występuje bezpłodność

• Niepełnosprawność intelektualna, w stopniu umiarkowanym, IQ 35-49, 5 % stopień lekki

• Osłabiona odporność

• Zapadają na nowotwory, zwłaszcza białaczki

Zespół Patou

Dodatkowy chromosom 13

47, XX, +13 47, XY, +13 75%

Mozaika 46, XX / 47, XX, +13 46,XY/ 47,XY, +13 5%

Translokacja 46, XX, der (13;13)(q10;q10), +13 46, XY, der (13;13)(q10;q10),+13 20%

Zrównoważona 45XX, der (13,13)(q10,q10) nosiciel

Fenotyp:

• Ciężkie wady rozwojowe

• 1:8-12 000

• Tylko 10% osób dożywa do 1 roku życia

• rozszczep podniebienia,

• Małoocze

• Nisko osadzone, zniekształcone małżowiny uszne

• Wady serca

• Wady nerek

• Wady słuchu, głuchota

• Wady gałki ocznej

• Płaski grzbiet nosa

• Niedorozwój żuchwy, krótka szyja

• Palce nadliczbowe -polidaktylia

• Zaburzenia rozwoju psychoruchowego

Zespół Edwardsa

Trisomia 18

47, XX, +18 47, XY, +18

Mozaika 46,XX/47,XX,+18 46,XY/46,XY+18

Translokacja 46, XX, der(18,18)( q10;q10), +18

• 1:800

• Niedorozwój żuchwy, wypukła potylica

• Małe usta,

• Wąskie szpary powiekowe

• Krótka szyja

• Małogłowie

• 10% dożywa 1 roku

• Wady serca, przetrwały przewód tętniczy

• Zarośnięcie dwunastnicy

• Zaciskanie palców w pięść

• Nerka podkowiasta

• Wodonercze

• Pęcherz moczowy olbrzymi

• Wady kostna - krótki szeroki mostek

• Wrodzone zwichnięcia stawów

• Niedorozwój narządów płciowych

• Spodziectwo, wnętrostwo

• Hipoplazja warg sromowych większych

Tabela

zespół, kariotyp , fenotyp