CITOGENETIKA

1. CITOGENETIKA INFORMATIKUS HALLGATÓKNAK 2008. 09. 17. DR HOLUB MARCSILLA

2. Kromoszóma kialakulása 11 nm Nukleoszómák 30 nm 700 nm 200 nm T szolenoid G C A 2 nm Fehérje scaffold DNS helix Metafázis kromoszóma

3. Kromoszóma kondenzáció Interfázis Két utódsejt Profázis Metafázis Anafázis Telofázis Mitózis Sejtmag kromatin állománnyal citokinézis

4. Kromoszóma Kromatida Kromatida Interfázis Megkettőződés Mitózis Anafázis Kromoszóma, kromatida Kromoszóma kar Két azonos kromoszóma Kromoszóma kar

5. METAFÁZIS KROMOSZÓMA Rövid kar (p) centroméra Hosszú kar (q) testvér kromatidák l centroméra Rövid kar Hosszú kar

6. Metacentrikus szubmetacentrikus akrocentrikus

7. Akrocentrikus kromoszóma: Nukleolusz organizáló régió - NOR

8. HUMÁNKARIOTÍPUS: fajra jellemző Akro-centrikus 2x22 +XX/XY Homológ kromoszómák: 23 homológ kromoszómapár

9. KARIOGRAM: egyénre/sejtre jellemző G-sáv

10. Mitózis: - Homológ kromoszómák függetlenek - Azonos utódsejtek MEIÓZIS ÉS MITÓZIS • Meiózis: • Homológ kromoszómapárok • Kromatida átkereszteződés: crossing over • Kromoszómaszám csökkenés

11. meiózis petesejt hímivarsejt 1x23 kromoszóma Haploid:n 1x23 kromoszóma Haploid=n új szervezet: 2x23 kromoszóma Diploid: 2n

12. Kromoszómaszám Meiózis 4 haploid sejtet hoz létre. Mitózis 2 diploid sejtet hoz létre. Meiózis csökkenti a ploidia számot. Mitózis megtartja a ploidia számot. bio.rutgers.edu/.../meiosis_web/ intropage.html

13. A KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉGEK KIALAKULÁSA SZEMPONTJÁBÓL KRITIKUS PONTOK Centroméra, Mitotikus orsó Telomérák, törések Szerkezeti rendellenesség Számbeli rendellenesség http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/KIM1/Seminars/Cytogenetics/sld018.htm

14. Szomatikus (testi sejtben bekövetkező) és germinális (ivarsejtben bekövetkező) mutációk más következménnyel járnak

15. SZÁMBELI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉGEK Euploidia – NORMÁLIS HELYZET: minden kromoszómából ugyanannyi van a sejtekben Aneuploidia – egyes kromoszómák hiánya vagy többlete Poliploidia - a haploid kromoszómaszám egészszámú többszöröse van a sejtekben

16. EUPLOIDIA Diploid : 2n = 2x23 = 46 db kromoszóma (ember)

17. ANEUPLOIDIA Diploid 2n-1 Monoszómia = 1 kromoszóma hiány: (45 db)

18. ANEUPLOIDIA Diploid 2n+1 Triszómia = 1 kromoszóma többlet : (47 db)

19. ANEUPLOIDIA Diploid 2n-2 Nulliszómia = 1 kromoszómapár hiánya : (44 db)

20. ANEUPLOIDIAOKAI • Non-diszjunkció • meiotikus osztódáskor nem válnak el a homológ kromoszómapárok egymástól • Anafázis-késés • A kromoszómák/ kromatidák késve vándorolnak el a pólusokra, közben az új mag már kialakul - kimaradnak az új magból: mikronukleusz képződés

21. Normális Nulli-szómia diszómia nulliszómia Di-szómia MEIOTIKUS NON-DISZJUNKCIÓ Egy ivarsejtben 1 kromoszóma

22. Újszülöttek számbeli kromoszómarendellenességei Előfordulás / 10,000 Triszómia 21(Down-kór)15 Triszómia 18(Edwards-sy)3 Triszómia 13(Patau-sy) 2 47, XXX 10 47, XXY 10 47, XYY 10 45, X0 1

23. Miért okoz kromoszómatöbblet súlyos elváltozásokat? (a humán 22. kromoszóma a DNS állomány 1,7%-a) Géntermékek koncentrációja és egymáshoz való aránya megváltozik. Teljes haploid (n) autoszómális hossz (HAL) : 100% Ha a kromoszómális többlet HAL 1%-a  élve születés Ha a többlet >2%  spontán abortusz Autoszómális monoszómia letális embrionális korban. Gardner és Sutherland 1996

24. NEMI KROMOSZÓMÁK SZÁMBELI RENDELLENESSÉGEI - példa (lsd. következő előadások anyaga) Turner-sy Klinefelter-sy 45,XO 47, XXY

25. POLIPLOIDIA petesejt 2n spermium emberben letális Triploidia 3n 2n 2 spermium Tetraploidia 4n Hiányzik az első mitotikus osztódás

26. Elvész Átrendeződik: A genetikai állomány mennyisége nem változik Enyhe tünetek: Az érintett személyéletképes és ált. normális fenotípusú:Kiegyensúlyozott hordozók Súlyos tünetek, (gyakran letális) Kiegyensúlyozatlan betegek SZERKEZETI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉGEK 1-3 törés http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/mutation2.html

27. SZERKEZETI KROMOSZÓMA RENDELLENESSÉGEK: • Deléció • Duplikáció • Transzlokáció • Inverzió • Gyűrűkromoszóma • Izokromoszóma

28. 1. DELÉCIÓ Terminális: Intersticiális: 2 1 törés törés/egyenlőtlen crossing over

29. DUPLIKÁCIÓ DELÉCIÓ Egyenlőtlen crossing over MEIÓZIS

30. - pszeudodominancia Szomatikus deléciók: daganatképződés rizikója megnő Deléció következménye - Haploinszufficiencia: dózis érzékeny gén Loss of heterozygocity (LOH)

31. 2. DUPLIKÁCIÓ www.nt.net/a815/cateye.htm

32. 3. TRANSZLOKÁCIÓ A törések száma több mint 1 A töréspontok általában NEM-KÓDOLÓ szakaszra esnek (kódoló régiók aránya 2% )

33. A. Inzerció

34. B. Reciprok transzlokáció töréspontok lehetnek - két homológ kromoszómán - két eltérő kromoszómán ww.accessexcellence.org/. ../translocation.html

35. Az érintett személy életképes és normális fenotípusú:Kiegyensúlyozott hordozók A genetikai állomány mennyisége nem változik Kivétel: Azok a reciprok transzlokációk, ahol a töréspontok a géneken belül vannak, hibás géntermékhez és gyakran tumor képződéshez vezetnek még a kiegyensúlyozott hordozókban is.

36. C. Robertson-féle transzlokáció (centrikus fúzió) Csak akrocentrikus kromoszómákra jellemző (13.,14., 15., 21., 22.) Töréspont a centroméra közelében vagy annak területén van NOR vesztés http://www.spokane.wsu.edu/research&service/hrec/medical_sciences/RobertsonianTranslocationResource.asp

37. B. PARACENTRIKUS inverzió nem érinti a centromérát 4. INVERZIÓ A. PERICENTRIKUS inverzió magába foglalja a centromérát http://www.chromodisorder.org/sytrix/card_list.php3?dbid=63&id=642

38. 5. GYŰRŰKROMOSZÓMA Telomerák delécióját követően alakul ki Súlyos következmények : DNS replikáció zavart

39. 6. IZOKROMOSZÓMA A testvér kromatidák abnormális (a hossztengelyükre merőleges) szétválása A karokon lévő sok gén elvesztése miatt gyakran letális

40. ÁTRENDEZŐDÖTT KROMOSZÓMÁK Mi történik meiózisban? Milyenek lesznek az ivarsejtek? Az ivarsejtek lehetnek : normálisak, kiegyensúlyozott mutáció hordozók hibásak

41. kiegyensúlyozatlan  beteg utód Normális kiegyensúlyozott Példa: Reciprok transzlokáció - meiózisban homológ kromoszómapárokszétválása 2 kromoszóma (1 pár) helyett 4 kromoszóma áll össze

42. ÖSSZEGZÉS Szerkezeti kromoszómarendellenességekre jellemző: A töréspontok általában a nem-kódoló régiókban vannak Diploid szervezetek jobban tolerálják a genetikai anyag feleslegét, mint a hiányát A kiegyensúlyozott hordozók általában normális fenotípusúak Az átrendezett kromoszómák meiotikus párosodása gyakran abnormális Nagy a kiegyensúlyozatlan kromoszóma rendellenességű utód születésének kockázata A kiegyensúlyozatlan rendellenesség súlyos fenotípusbeli elváltozást vagy halált okoz( Kivételek azonban előfordulnak )