400 likes | 1.3k Views
Temel Sitogenetik ve Nomenklatur ; Dünden Bugüne Kromozom Analizleri. Prof. Dr. Seher Başaran İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Genetik AD. Sitogenetiğin Tarihçesi. Kromozom,yunanca “ renkli cisim ” ( “ chroma + soma” ) (1888, Waldeyer )
E N D
Temel Sitogenetik ve Nomenklatur;Dünden Bugüne Kromozom Analizleri Prof. Dr. Seher Başaran İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Genetik AD
Sitogenetiğin Tarihçesi • Kromozom,yunanca“renklicisim” (“chroma + soma”) (1888, Waldeyer) • Kalıtımınfizikseltemelikromozomlardır (1892,Weissmann) • Kalıtımınkromozomalteorisivekromozomlarınyapısını, fonksiyonlarınıvehastalıkilişkisiniaraştıranbilimdalı“sitogenetik” (1902, Sutton) • Erkekler 47, dişiler 48 kromozom (1912, von Winiwarter) • Kromozomsayısı 48 (1923, Painter) • Kromozomlarboyandı (1924, Feulgen) • Kolşisin (1932, Blakeslee veEigsti) • Hipotoniksolusyonkullanıldı (1953), • Kolşisin+hipotonikşokkullanıldı (1955, Ford veHamerton) • İnsanda 2n=46 (1956, TijoveLevan) “Modern sitogenetiğinbaşlaması” • Down sendromu (1959, Lejeune) • Ph kromozomu (1960, Nowell) • “cat cry, 5p-” (1963, Lejeune) • QFA (1968, Caspersson ) • G band (1970, DretsveShaw ) • ISCN (International System for Human Cytogenetic Nomenclature,1971) • HRBT (Prometafaz, High Resolution Banding Technique, 1981) • ISH (1981) • FISH (1990, Lichter)
G Bantlama (GTG) GTG- Karyotip Metafaz plağı Prometafaz plağı HRBT karyotip
Metafaz Prometafaz(HRBT) ~ 500 bant çözünürlükte ~ 1 bant 6 milyon nükleotid (~6 Mb ve 10’larca gen) 450 500 600 700 bant/haploid set
FluoresanIn SituHibridizasyon(FISH) Fluorescence in situhybridization (FISH) Need to suspect a specific diagnosis! Spektral karyotipleme Kromozom 21 Kromozom 13 Kromozom 18 Kromozom X Kromozom Y
~500 bant düzeyinde “Karyotipleme” • Tek test tüm genom/kromozomlar • Tüm sayısal anomaliler; 69,XXX 45,X .nucish(DXZ1x1) 47,XY,+13 .nucish(RB1x3) 47,XX,+ 21 .nucish(D21S65x3)
46,XX,5p- ~500 bant düzeyinde “Karyotipleme”Yapısal kromozom anomalilerinin araştırılmasında sitogenetik yaklaşım • Bant paternine göre • Karyotip;46,XX,5p- • Sadece delesyon ? • Derivatif kromozom ? Parental kromozom analizleri; Anne ve Baba “Normal” 46,XX,del(5)(p15.1->pter) dn FISH ile kırık noktalarının belirlenmesi ve konfirmasyon; 46,XX,del(5)(p15.1->pter).ishdel(5)(p15.1->pter)(CTNND2-) Yorum; Olgudaki 5p15.1->pter bölgesi için parsiyelmonozomininfenotipi etkilemesi beklenmektedir.
~500 bant düzeyinde “Karyotipleme” Fetus 46,XY,3p+ ,der(3)t(3;20)(p25.3;p11.2) mat ,der(3)(20pter->20p11.2::3p25.3->3qter)mat Anne 46,XX,t(3;20)(p25.3;p11.2) Yorum;Fetus, annedeki translokasyonunAdjacent-1 dağılımı ürünü derivatif 3 kromozomunu taşıdığından 20pter->p11.2 bölgesi için trizomik ve 3p25.3->pter bölgesi için monozomiktir ve fenotipik olarak etkilenmesi beklenmektedir.
Kompleks Kromozom Anomalilerinin Aydınlatılması 46,XY,t(2q;8q;13q)? 2pq wcp 2pq subtel 46,XY,t(8;13)(q24.13;q21.2).ish ins(2)(p16.2q33.2q22.2)(wcp2, wcp8, wcp13, 2pqsubtel).ish ins(2)(pter->p16.2::q33.2->q22.2::p16.2->q33.2->qter)dn Karaman et al. 2009 Yorum;Mikroskobik olarak dengeli görünen bu de novo kompleks kromozom anomalisinin fenotip üzerine etkisinin a-CGH tekniği ile araştırılması gerekmektedir.
~500 bant düzeyinde “Karyotipleme” • Klinik yönlendirme varsa bilinen mikrodelesyon sendromları (~ 3-5Mb) • Klinik yönlendirme varsa bilinen mikrodelesyon sendromları (~ 3-5Mb) B A A. 46,--,del(22)(q11.2) . ishdel(22)(q11.2q11.2)(D22S75-) Yorum; Olguda saptanan 22q11.2 bandındaki delesyonunfenotipi etkilemesi beklenmektedir. Bu delesyon DGS/VCFS ile uyumludur. B. 46,--(D22S75x2) Yorum; FISH incelemesinde D22S75 probu ile delesyonsaptanmamıştır.
Marker kromozom:Çoğunlukla normal kromozom setine ilave, rutin bantlama teknikleri ile tanınamayan kromozomlar D15Z4 47,XY,+mar SNRPN 47,XY,+mar 47,XY,+idic(15)(q12)(D15Z4++,SNRPN++) Yorum; 15. kromozom kökenli, izodisentrik ilave kromozom, olguda 15p->15q12 için tetrazomiye yol açmaktadır ve fenotipi etkilemesi beklenmektedir. Marker kromozomların yarısı fenotipi etkilemeyen ökromatin taşımayan kromozomlar olduğundan kromozomal kökeninin ve içeriğinin belirlenmesi gerekir (FISH veya a-CGH) !!!!
KromozomalPolimorfizmler 1, 9, 16 ve Y ve tüm akrosentrik kromozomlarda sentromer, satellit bölgelerinde görülen uzama, duplikasyon, inversiyon, kısalma gibi özellikler “polimorfik bulgu” olarak tanımlanır ve toplumda yaygındır, sorun yaratmaz. Örn; inv9, Yqh++, 13ps++ Ender görülen heterokromatin bölge değişiklikleri ise yanlış tanıya götürebilir. Bu nedenle değişimin fenotip üzerine etkisi diğer tekniklerle araştırılmalı ve doğru tanıya gidilmelidir.
Polimorfizm ya da yapısal anomali?? 46,--,22p+. ishdup(22)(q11.1->q13.1) (wcp22, N25x2) Yorum; duplikasyon 22q11.1->q13.1, Fenotipi etkilenmesi beklenmektedir. 46,--,22ps++ Yorum;polimorfik bir özellik ve fenotipi etkilemesi beklenmemektedir
Mozaisizm • Tanım: Birorganizmada aynıbirzigottan kaynaklanan farklı genetik yapıda hücrelerinbulunmasıdır. • Mozaisizm, kromozom anomalileri ya da tek gen mutasyonları için olabilir. • Bir doku ile de sınırlı kalabilir. • FetalKromozom Analizlerinde Karşılaşılan Mozaisizmler ve Sınıflandırması: • 1. Psödomozaisizm(yalancı): Fetustabulunmayan • a. Tek kapta/klonda “Tekhücremozaisizmi (SCM)”- 1. düzey • b. Tek kapta “Çokhücremozaisizmi (MCM)”- 2. düzey • 2. >2 kap/klonda “Gerçekmozaisizm”- 3. düzey • Aynıbirkromozomanomalisinin; • farklıkültürkaplarında (“flask tekniği) • yadafarklıpreparatlarda (insitu tekniği) • >2 metafazda (monozomilerde >3 metafazda) • saptanmasıile“gerçekmozaisizm”tanısıkonur. • mos 45,X [25]/47,XXX [25]/46,XX [15] Mozaik Turner sendromu • mos 46,XY [25]/47,XY,+21 [25 ] Mozaik Down sendromu
Fetalkaryotip analizlerinde mozaisizm saptanırsa?? Kadın-Doğum uzmanları ne bilmek ister? • Fetusnormal ? anormal ? • Kötü gebelik prognozu için risk artmış mı? Kadın-Doğum uzmanları ne duymak istemezler? • Yeni girişimler, ilave incelemeler, vs..
yanlış doğrusu Örnek Olgu Rapordaki Bilgiler;İsim, materyalin cinsi (amniyon mayii), tarih ve “Amniyon sıvısı kültürlerinden elde metafaz plaklarının GTG bant tekniği ile yapılan mikroskobik değerlendirmesinde; 50 metafaz plağında; 38 plakta 46,XY 9 plakta 47,XXY 3 plakta 47,XY,+21 1 plakta 48,XXY,+21 kromozom kuruluşu gözlenmiştir. Gözlenen çoklu mozaik yapı nedeniyle fetusun kromozom kuruluşunun belirlenebilmesi için kord kanının değerlendirilmesi gereklidir.” • En önemli bilgi bu anomaliler kaç kültür kabında gözlendi?? • Amniosentez tekrarlandı ve sonuç; • fetus gerçek mozaik Klinefelter idi, • trizomi 21’ li hücreler ise görülmedi ve aile gebeliğe devam kararı aldı.
İleri anne yaşı ve patolojik USG nedeniyle uygulanan CVS de Direkt Preparasyon 46,XX,5p+ 46,XX,5p+.ishidic(5)(p13.3)(wcp5pq++subtel5p-,5q++)
Hücre Kültürü; 46,XX,del(5)(p13.3->pter)(subtel5p-) Fetalkaryotip; mos 46,XX,idic(5)(p13.3)/46,XX,del(5)(p13.3->pter)(subtel5p-) Yorum; Fetus 5p13.3->pter için monozomi ve 5p13.3->5qter için trizomi taşımaktadır. Mozaisizmin dokulara dağılımı kesin olarak belirlenemez. Fetusunfenotipinin etkilenmesi beklenmektedir.
Olgu Kontrol Moleküler Karyotipleme Cy5 Cy3
KARYOTİPLEME vs ARRAY • Wapner R, ISCA (InternationalStandartsforCytogenomicArrays) • 2012 Mikroarray Çalışma Sonuçları; • 4391 olgudan 51 olguda array sonuçsuz, başarı %98,8 • 4282 nonmozaikkaryotip ve 58 mozaik karyotip
Wapner R, ISCA (InternationalStandartsforCytogenomicArrays) 2012 Mikroarray Çalışma Sonuçları; Normal karyotip saptanan prenatal olgu n:3822 1) Klinik anlamı bilinmeyen CNVs n: 94 (%2.5) Rapor edilmeyen CNVs n: 33 (%0.9) Rapor edilen CNVs n: 61 (%1.6) 2) Patolojik CNVs n: 35 (%0.9) Endikasyon gruplarına göre klinik ile ilişkili CNVs İleri anne yaşı n: 1966 n:34 %1.7 Positiv Tarama Testi n:729 n:12 %1.6 Patolojik USG n:755 n:45 %6 Klinik ile ilişkili CNVs %2.5
Karyotipi “Normal” prenatal olgularda array sonuçları; Schaffer LG, et al, 2012;PrenatDiagn, 32, 979-985
Olgu KS 112 Karyotip endikasyonu; PATUSG (ventrikulomegali, CCA, ikiz eşi)Karyotip; 47,XX,+mara-CGH endikasyonu; marker kromozomun aydınlatılması 47,XX,+mar. arr 9p24.3-q21.11 (0-71,226,556)x4/ 9p24.3-p23(0-10,016,576)x6
Konfirmasyon; FISH wcp 9 arm spesifik 9 p ve q subtelomerik prob 47,XX,+mar1/48,XX,+mar1,+mar2 [56/4]. ish 47,XX,+i(9)(p?)/ 48,XX,+i(9)(p?), +idic(9)(q21) 9ptel30(43N6x6, wcp9p++/wcp9q+, D9Z3++)[56/4]. arr 9p24.3-q21.11 (0-71,226,556)x4/ 9p24.3-p23(0-10,016,576)x6 Yorum; Olguda saptanan 2 marker kromozom da 9. kromozom kökenlidir. Olgu 9p24.3->q21.11 bölgesi için tetrazomi ve 9p24.3->p23 bölgesi için hekzazomi taşımaktadır. Bu anomalinin fenotipi etkilemesi beklenmektedir.
Olgu GDPrenatal tanı endikasyonu; İleri anne yaşı+2’li testte artmış risk+ICSI (donuk embriodan)CVS Karyotipi 13.GH; 46,--,t(2;4)(p23;q31.1)dna-CGH endikasyonu; görünürde dengeli de novoresiprokaltranslokasyona-CGH sonucu normal 22. GH, 2. düzey USG; Ense plisi kalınlığında artış PTPN11 dizi analizi; 13. ekzondaheterozigot c.1529A>C de novo (Leopardsendromu’nda tanımlanmış bir mutasyon)
Kromozom Anomalierinin Tanısında Kullanılan Teknikler Tüm genomu inceler Dengeli kromozom anomalilerini tanır Düşük oranlı mozaikler saptanır 3n/4n tanısı mümkün Rezolüsyon daha düşüktür (5-10 Mb) Hücre kültürü gerektirir Tanı subjektiftir Otomatizasyon zordur Lokusa /kromozoma özeldir Rezolüsyonu yüksektir <3Mb) Otomatizasyona uygundur 3n/4n tanısı mümkün Endikasyona göre hücre kültürü gerekir Endikasyona göre kullanılır Tüm genomu inceler Rezolüsyonu en yüksek (>100 Kb) Hücre kültürü gerekmez Otomatizasyona uygundur Dengeli kromozomal değişimleri tanıyamaz Düşük oranlı (<%10) mozaikleri tanıyamaz Bioinformatik çalışma gerektirir Henüz pahalı
ACOG (2009; ObstetandGynecol, 114:5,1161-1163) • SIGU çalışma grubu (2012;UltrasoundObstetGynecol, 39:384-388) • konvensiyonelkaryotipinyerini almaması gerektiği, • tüm gebeliklerde genel tarama için değil seçilmiş gebeliklerde özel tanı amacıyla kullanılması gerektiğini, • prenatal tanıda özel endikasyonlarda; • izole veya multiple USG anomalisi saptanan gebelikler • ii) karyotip analizinde dengeli bile görünse de novo yapısal kromozom anomalilerinde • marker kromozomların karakterizasyonunda tamamlayıcı ikinci bir test olarak kullanılmasını önermektedir • “hedefe yönelik array” testi öncesinde ve sonrasında verilecek danışmalarla, anne babalar a-CGH in tüm patolojileri yakalayamayabileceği ve a-CGH sonuçlarının yorumunun zor olabileceği konusunda bilgilendirilmeli • Array faydalı bir test olmakla birlikte, ilave çalışmalar (parental testler, konfirmasyonlar) gerekebilir ve maliyet artar