kromosoomid karüotüüp, karüogrammkliiniline tsütogeneetika

rakubioloogia praktikumokt. 2010

kati kuusetsütogeneetik

kromosoomi struktuurrakutsükkel

mitoosi metafaas

kromosoomide arv eri liikidel:

• inimene

• koer

• kass

• hobune

• toakärbes

• karpkala

• mugulsibul

• tomat

• kartul

Homo sapiens

Canis familiaris

Felis domesticus

Equus calibus

Musca domestica

Cyprinus carpo

Allium cepa

Lycopersicon esculentum

Solanum tuberosum

46

78

38

64

12

104

16

24

48

Karüotüüp – kromosoomide komplekt jagunevas rakus

Iseloomulik liigile/indiviidile/koele/rakule

kromosoomide arv ja morfoloogia (kuju, suurus)

kromosoomide suurus:

Spix macaw

oder

kromosoomide kuju:

telotsentriline:

vöödistuse muster

inimese kromosoomid - 46

1956.a Tijo ja Levan Rahvusvaheline klassifikatsioon: 1960

kromosoomide vöödistuse muster

1956.a 1969.a

rahvusvaheline tsütogeneetika nomenklatuur – ISCN

kromosoomide diferentsiaalvärving (banding):

kogu kromosoomi ulatuses:

Q-banding (quinakriin-dihüdrokloriid)

G-banding (trüpsiiniga töötlus)

R-banding (temperatuuriga töötlus)

high-resolution banding

teatud kromosoomipiirkonna värving:C-banding (tsentromeerid ja heterokromatiin)NOR-värving (tuumakese organisaatorpiirkond)

inimese karüogramm (G-banding):

karüotüüp:46,XY

A

B

C

DE

F

G

hakkame karüotüpeerima:

AB

C

D E

F

G

9

4

17

6

11

520

6

420

22 8

12

14

3

1

2

1110

13

18

18

15

1613

19

21

3

21

9 1012

7

5

X 8

17141

15 1916 22

X

Q-band C-band

rakkude kasvatamine koekultuuris

kromosoomide uurimiseks sobiv materjal:

• perifeerne veri• nahk• luuüdi

rakutsükli kontrollpunktid:

X

X

X mitogeen (PHA)

X kolhitsiin

• amnionivesi• koorion• loote nabaväädi veri

koekultuuriprotokoll (perifeerne veri)

• kultuuri initsiatsioon – mitogeen PHA (fütohemaglutiniin)

• käävi inhibiitor – kolhitsiin

• rakkude hüpotooniline töötlus – KCl, Na-tsitraat

• rakkude fikseerimine – metanool/jää-äädikas

• kromosoomipreparaadi valmistamine

OK vaatame

prepsi

rahvusvaheline tsütogeneetika nomenklatuur – ISCN 2009

7. kromosoom band level: 300 400 550 700 850

karüotüübi analüüs

*polümorfism e. normivariandid (qh+; p+; ps+; pstk+) 9qh+; Yqh+; 13p+; 21ps+; 21pss; 22pstk+

balansseeritud translokatsioon

mitte kõik muutused karüotüübis ei põhjusta haigust

*kromosoomide struktuuri balansseeritud muutused:

45,XY,t(14;15)(q10;q10)mat(Robertsoni translokatsioon)

46,XY,t(5;11)(p11;q12)mat

46,XY,t(7;8)(q31.3;p21.2)

kromosoomide struktuuri balansseeritud muutus

inversioon

inv(9)(p12q13)

inv(2)(p11q12)

46,XX,inv(13)(q14q22)mat(paratsentriline inversioon)

inv(7)(p22q11.2)(peritsentriline inversioon)

kromosoomihaigused e. sündroomid

• ei ole ravitavad

• diagnoosimine vajalik prognoosi ja kordusriski andmiseks

• võimalik diagnoosida enne sündi

tingitud kromosoomide arvu või struktuuri tasakaalustamata muutusest

kromosoomihaigused / autosoomide trisoomiadtrisoomia 21 e. Downi sündroomsagedus 1:600

• lihashüpotoonia• liigeste üliliikuvus• mongoloidne silmade lõige• epikantus e. kolmas

silmalaug• lai silmavahe• suur keel• väikesed düsplastilised

kõrvad• lame profiil• südamerike• tsöliaakia

kromosoomihaigusedDowni sündroom – 47,XY,+21

Downi sündroom: 46,XY,der(14;21)(q10;q10)

Eesti, 2009.a.

Downi sündroom: 46

sündis 14

8 valenegatiivset skriiningtesti

3 loobusid kromosoomianalüüsist

2 ei teinud skriiningtesti

1 sünnieelse diagnoosiga

32 sünnieelselt diagnoositud, rasedus katkestatud

autosoomide trisoomiad

trisoomia 18Edwardsi sündroomsagedus 1:7000

trisoomia 13Patau sündroomSagedus 1:10 000

Eestis 2009:tri18 – 4tri13 - 1

sugukromosoomide arvuanomaaliad

47,XXY Klinefelteri sündroom

45,X Turneri sündroom

45,X47,XXY

47,XYY

47,XXX Triplo-X sündroom

kromosoomide balansseerimata struktuurimuutused:

• deletsioon• duplikatsioon• insertsioon• translokatsioon

• ringkromosoom• lisa(marker)kromosoom• isokromosoom

47,XY,+mar

46,X,i(X)(q10)

molekulaarne tsütogeneetika – FISH-analüüs

kasutatakse fluorestsentsmärgisega DNA proove

• denaturatsioon• hübridisatsioon• signaali detekteerimine fluorestsentsmikroskoobiga

FISH-analüüs:

mikrodeletsioon 22q11.2 – DiGeorge sündroom

ish del(22)(q11.2q11.2)(TUPLE1-)

mikrodeletsioon 15. kromosoomi pikas õlas - Prader-Willi sündroom

ish del(15)(q11q13)

molekulaarne tsütogeneetika interfaasi tuumadel 13.kromosoomi DNA proov – roheline21.kromosoomi DNA proov - punane

18.kromosoomi DNA proov – sinine X-kromosoomi DNA proov – roheline Y-kromosoomi DNA proov - punane

molekulaarne ja klassikaline tsütogeneetika

47,XX,+21Downi sündroom

21

molekulaarne ja klassikaline tsütogeneetika

45,XTurneri sündroom

X

triploidia (69,XXX)

21 13 18 X21 13 18 X