klinikai információk
egy 25 éves kínai férfi (IV-1) feleségül vett egy nem rokon nőt, normál kromoszómával (IV-2). Ennek a párnak volt egy fia (V-1), aki 6 hónapos korában boncolás nélkül halt meg. A korábbi kromoszóma-elemzés szerint A V-1-nek 45,XY,der(14;15)(q10;q10) kariotípusa volt. A propositus (IV-1) szülei fenotípusosan normális első unokatestvérek (III-1, III -2). A szülők, a kölcsönös nagybácsi és mindkét nagyszülők nem álltak rendelkezésre citogenetikai elemzés (ábra. 1). A mentális állapot vizsgálatát IV-1-en egy pszichiáter végezte.
kariotípus analízis
fluoreszcencia in situ hibridizáció (FISH)
a III-1 és IV-1 beteg spermium kromoszómáit FISH elemezte. A spermaminták mennyiségét, koncentrációját és mozgékonyságát az Egészségügyi Világszervezet kritériumai szerint értékelték. A spermaelemzés után a fokozatosan mozgó spermákat izoláltuk, és kétszer foszfátpufferolt sóoldatban (pH 7) mostuk.4), majd 1500 fordulat / perc sebességgel centrifugáljuk 11 percig. A pelleteket 5 ml ecetsav/metanol keverékkel (1:3) rögzítettük legalább 30 percig 4 KB C. A kapott magszuszpenzió Alikvotjait (40-50 KB) hideg előtisztított tárgylemezekre kenjük. A magok dekondenzációját 1 N NaOH-ban végeztük 2 percig. A diákat ezután Osztályozott etanol-sorozat bontotta le(70 %, 90 %, 100 %) denaturálva 0,25% formamiddal 2xssc-ben, majd egynapos hibridizációval a kereskedelemben kapható próbák kombinációjával. Ebben a vizsgálatban két szondakeveréket használtunk. A kétszínű halakat lokuszspecifikus szondák (LSP) és a Vysis (Vysis, Downers Grove, IL, USA) Tel-szondái segítségével végeztük. Az IV-1 és III-1 betegek esetében a 14Q TelVysion szondát (D14S1420,Spectrum Red) használták a 14q32.33 esetében, a 15Q TelVysion szondát(D15S120, Spectrum Green) pedig a 15q26.3 esetében.
az interkromoszomális hatás jelenlétének vizsgálatához hármas színű halakat végeztünk a második szondakeverékkel, amely a vysisből származó kereskedelmi műholdas (DNS) szondákból áll, beleértve a 18, X és Y kromoszómákat (CEP 18, Spectrum Blue/Cep X, Spectrum Green/Cep Y, Spectrum Red). A hibridizáció utáni mosások 2 percet tartalmaztak 0,4 xSSC/0,3% NP-40-ben (pH = 7) 72 CBC-n, majd 1 percet 2xssc/0,1% NP-40-ben (pH = 7) szobahőmérsékleten. A diákat dapi II (Vysis) borította. Csak a hasonló mértékű dekondenzációval és tiszta hibridizációs jelekkel rendelkező intakt spermatozoidokat értékelték. Az összes megszakadt vagy átfedő spermatozoidot kizárták az elemzésből. A 99% – os vagy annál nagyobb hibridizációs hatékonyságú diákat elemeztük. Betegenként 1000 spermamagot elemeztünk.
Array comparative genomic hybridization (aCGH)
Array comparative genomic hybridization (aCGH) került bevezetésre a klinikai diagnózisban, hogy gyorsan felismerje a genom egészére kiterjedő nyereségeket és veszteségeket nagyobb felbontással . Ez egy nagy áteresztőképességű módszer, amely észleli a másolatszám változásait akár 1 Kb-os felbontásra is. Az aCGH elemzéshez DNS-t extraháltunk a perifériás vérből . az aCGH analízist a 8 db 60 K Kereskedelmi tömb (Agilent Technologies, Santa Clara, Kalifornia, USA) alkalmazásával végeztük.
Adatelemzés
a statisztikai elemzést a SAS rendszer (2002-2003, SAS Institute Inc., Cary, NC). A meiotikus szegregáció elemzéséhez Chi-négyzet tesztet használtunk. A 0,05-nél kisebb valószínűségi értéket (P < 0,05) statisztikailag szignifikánsnak tekintették.
eredmények
a kariotípus analízist a család négy tagján végezték, és a Robertsonian transzlokáció két különböző kariotípusát mutatták ki. Az eredményeket az alábbiakban mutatjuk be. A III-1 és a III-2 heterozigóta, míg a IV-1 homozigóta volt.
-
III-1: 45,XY,der(14;15)(q10;q10)
-
III-2: 45,XX,der(14;15)(q10;q10)
-
IV-1: 44,XY,der(14;15)(q10;q10)
-
IV-2: 46, XX
mivel a betegnek(IV-1) apátia tünete van,pszichiáterhez utaltuk alapos mentális állapot vizsgálat céljából. A betegnek nem volt pszichiátriai kórtörténete, és együttműködő maradt a pszichiátriai interjú során. Gondolkodási folyamatai lineárisak, logikusak és következetesen célirányosak voltak, ítélőképessége sértetlen volt. Ezért nem figyeltek meg pszichiátriai tüneteket. Ezenkívül a neurológiai konzultáció nem tárt fel fokális neurológiai hiányokat. A craniocerebrális komputertomográfia (CT) és lumbálpunkció (LP) eredményei normálisak voltak. Az elektroencefalográfia (EEG) nem mutatott roham aktivitás jeleit.
az IV-1-en végzett aCGH-elemzés 2,03 Mb-os duplikációt észlelt a q11.1-q11.2 régióban a 15.kromoszómán (ábra. 3). A Másolásszám-variációs adatbázis (CNVdb) szerint ez a duplikáció kromoszómális polimorfizmus a normál populációban. Mivel a IV-1 egy homológ Robertsonian transzlokációs hordozó, és két származékos kromoszómája ugyanabból a Robertsonian transzlokációs hordozóból származik, feltételeztük, hogy a két származékos kromoszóma mindegyikének 2,03 Mb-os duplikációval kell rendelkeznie a q11.1-q11.2 régióban a 15.kromoszómán.
a IV-1 aCGH elemzése 2,03 Mb duplikációt tárt fel a 15 Q11.1-q11.2 kromoszómán (arr 15q11.1q11.2 (20,481,702-22,509,254)x4)
a III-1 és IV-1 spermájának elemzéséhez a két különböző Robertsonian transzlokációs hordozó (III-1 és IV-1) spermamintáit az Egészségügyi Világszervezet kritériumai szerint értékelték térfogat, koncentráció és motilitás szempontjából. A sperma mennyisége, koncentrációja és mobilitása a III-1-ben idős kora miatt jelentősen csökken. Ezzel szemben mind normálisak a IV-1-ben (1.táblázat). Tovább elemeztük a meiotikus szegregációs mintákat e két különböző Robertsonian transzlokációs hordozóban. A heterozigóta Robertsonian transzlokációs hordozóban (III-1) az alternatív szegregációból származó normál/kiegyensúlyozott spermiumok gyakorisága 79,9% volt, míg a szomszédos szegregációból származó kiegyensúlyozatlan spermiumok gyakorisága 20,1% volt, ami lényegesen magasabb, mint a normál populáció (2.táblázat). Ezzel szemben a homozigóta Robertsonian transzlokációban (IV-1) a kiegyensúlyozott spermiumok gyakorisága 99,7% volt, míg a kiegyensúlyozatlan spermiumok gyakorisága csak 0,3% volt, ami hasonló a normál populációkhoz (2.táblázat). Ezek az adatok azt mutatták, hogy a Robertsonian transzlokációs homozigóták szinte minden spermája kiegyensúlyozott volt, míg a heterozigótáké kiegyensúlyozatlan volt. Ezenkívül a IV-1 spermájának kromoszóma-elemzése vagy 22,X,der (14;15) kariotípust,vagy 22,Y, der(14;15) kariotípust mutatott, amely alátámasztja a spekulációnkat. Amint az ábrán látható. 4, a nyíl négy fluoreszcencia jelzéssel (két piros és két zöld) mutatott spermát, ami arra utal, hogy ennek a spermának két der(14;15) származékos kromoszómája van. Ezek az adatok arra utalnak, hogy az emberben a robertsonian transzlokáció révén lehetséges a speciáció mechanizmusa.
spermasejtek a TelVysion 14q32.33 (Spectrum Red) és a TelVysion 15q26.3 (Spectrum Green) hibridizáció után. A piros nyíllal rendelkező sperma lehet diploid Sperma
a transzlokált kromoszómák szinapszisokra és más kromoszómák diszjunkciójára gyakorolt hatását interkromoszomális hatásnak (ICE) nevezzük . Annak megállapításához, hogy jég volt-e jelen, a 18., X. és Y. kromoszóma nulliszómiás, diszómiás és diploid arányait elemezték mindkét Robertsonian transzlokációs hordozóban (3. táblázat). A heterozigóta Robertsonian transzlokációs hordozóban (III-1) jelentősen megnőtt a nemi kromoszóma aneuploidia és a diploid aránya. Ezzel szemben a homozigóta Robertsonian transzlokációban (IV-1) a nemi kromoszómák esetében a nullisomiával, diszómiával és diploiddal rendelkező spermiumok előfordulása hasonló maradt a normál populációkhoz (3 .táblázat). Ezek az adatok arra utalnak, hogy az ICE csak bizonyos Robertsonian transzlokációs hordozókban jelenik meg.
Vita
A Rob transzlokációs hordozások fenotípusosan normálisak, mivel veszteséggel járnak csak Rövid karú anyagból. Számos ilyen átrendeződés ismert a különböző fajok természetes populációiban. A robertsoni átrendeződések növelhetik a faj polimorfizmusait, anyagot szolgáltathatnak a természetes szelekcióhoz, sőt speciációhoz is vezethetnek . Azt állították, hogy a kromoszóma – átrendeződések típusai, amelyek polimorfizmusként vagy rögzített állandó heterozigótaként fordulnak elő, mindig meta-vagy szubmetacentrikus kromoszómákat tartalmaznak. Azok, amelyek megkülönböztetik a fajokat és elkülönítik ezeket a fajokat, telocentrikus vagy akrocentrikus kromoszómákat tartalmaznak, amelyek önsterilizálnak . Tanulmányunkban az IV-1, Aki homológ Robertson transzlokációs hordozó, egészséges volt és kiegyensúlyozott kromoszóma-komplementtel rendelkezett. A spermaminta értékelése normális spermamorfológiát és mozgékonyságot mutatott. Ami még fontosabb, 99.Spermájának 7% – a normális vagy kiegyensúlyozott (2. táblázat), és nem volt interkromoszomális hatás (3.táblázat).
többszínű hal a dekondenzált spermiummagokon lehetővé teszi a transzlokációs hordozók spermájának meiotikus szegregációjának gyors elemzését, amely információt nyújt a normál/kiegyensúlyozott Sperma pontos mennyiségéről . Az ilyen információk kétségtelenül nemcsak az alapvető citogenetikai kutatások szempontjából fontosak, hanem a Robertsonian transzlokációs hordozók reproduktív tanácsadásához is. t (14; 15) ritka Robertsonian transzlokációk. Adataink megerősítették a korábbi tanulmányokat, amelyek azt mutatták, hogy az alternatív szegregáció gyakrabban fordult elő, mint a szomszédos szegregációk a Robertsonian transzlokációs hordozókban . A meiotikus szegregációs minták és az interkromoszomális hatások azonban két Robertsonian transzlokációs hordozóban eltérőek (2.táblázat). Ezek az eredmények összhangban vannak a korábban közzétett adatokkal . Az alternatív szegregáció magas prevalenciája feltehetően a meiózis során a trivalens cisz-konfigurációjának köszönhető, amely az alternatív szegregációt részesíti előnyben az összes Robertsonian transzlokációban . Bár a Robertsonian transzlokációs hordozó teljes genetikai komplementtel rendelkezik, produktív alkalmasságuk csökken a genetikailag kiegyensúlyozatlan ivarsejtek nagy valószínűsége miatt.
az interkromoszomális hatás a transzlokációban részt vevő kromoszómák és a nemi vezikulum közötti heteroszinapszisok kialakulásával magyarázható, amelyek más kromoszómákat is érinthetnek . A jég továbbra is ellentmondásos az irodalomban. Egyes publikációk Robertson transzlokációval jelezték jelenlétét, míg mások nem mutattak bizonyítékot erre a jelenségre . Vizsgálatunkban, megfigyeltük az aneuploidia nagyobb előfordulását szex kromoszómák spermatozoákban a heterozigóta Robertsonian transzlokációban, de nem a homozigóta Robertsonian transzlokációban, ami arra utal, hogy a jég csak néhány Robertsonian transzlokációs hordozóban jelentkezik.
a Robertson-féle átrendeződések gyakori kromoszómaváltozások, amelyek gyors és hatékony reprodukciós izolációhoz vezethetnek a kariotípusosan hasonló populációk között, különösen akkor, ha sok Robertson-féle metacentrikus kromoszóma monobrachiális homológiát mutat . A homozigóta Robertson-transzlokációkról több csoport számolt be, és az O ‘ Neill-csoport szisztematikusan felülvizsgálta őket . Dallapiccola et al. két T(14;21) kromoszómával rendelkező magzatot jelentett. A rokon szülők heterozigóták voltak ugyanazon transzlokációhoz. Martinez et al. három felnőtt testvérről számoltak be homozigóta T-re (13;14). Szüleik első unokatestvérek voltak, mindketten heterozigóta hordozók voltak. Rajangam et al. talált egy egyedi DS kariotípust 45, XY, der(14;21)pat, der(14;21)szőnyeg, +21mat. Bár a transzlokációs heterozigozitás meiotikus zavarokkal jár, amelyek meddőséghez és szubfekunditáshoz vezetnek, ennek nem szabad hatással lennie a meiózisra. Itt beszámoltunk egy 44,XY,der(14;15)(q10;q10),der(14;15)(q10;q10) kariotípusú emberről. A Robertsonian transzlokáció anyagot szolgáltathat az evolúcióhoz. Egy adott Robertson transzlokációs kromoszómához homozigóta egyének csoportjának hosszú távú izolálása elméletileg egy új emberi alfaj kialakulásához vezethet, amelynek teljes genetikai komplementje van 44 kromoszómák. Bár a fajok közötti kariotípusos különbségeket már régóta felismerték, továbbra is megválaszolatlan a kérdés, hogy ezek a mutációk ok-okozati szerepet játszanak-e a speciációban . Vizsgálatunkban, a Robertsonian transzlokációs homozigóták összes spermája kiegyensúlyozott volt, míg a heterozigótáké kiegyensúlyozatlan volt, ami magában foglalja a Robertsonian transzlokációk homozigozitásának potenciálját a speciációhoz.