Subiecte rezolvate colocviu

25
GENETICA Sub1.APARATUL GENETIC AL CELULEI Structurile celulare care contin ADN (nucleul si mitocondriile) precum si cele care intervin in realizarea fct sale (ribozomii si central cellular) alc aparatul genetic al celulei. NUCLEUL INTERFAZIC: nucleul=component principal a ap genetic(99,5 % din ADN-ul cel) si rep central de comanda si control al active celulei eucariote. Nucleul interfazic este alc din: mb nuclear, nucleoplasma, cromatina si nucleoli. Membrana nucleara: mb dubla, prevazuta cu pori; foita externa continua RER si prez ribozomi pe fata citoplasmatica; foita interna, lipsita de ribozomi, contine o retea fibroasa, densa=”lamina fibrosa” sau “lamina nuclear” care asigura disparitia si refacerea mb in fct de etapele ciclului cellular. La niv porilor foita ext se cont cu cea int; intre cele 2 mb exista spatial perinuclear/intermediary ce comunica direct cu lumenul RE. Nucleoplasma: interactioneaza cu nucleolul si cromatina Nucleolul: e alc din pct de vdr chimic din protein(90%), ARN(7%) si ADN(3%). La ME se disting 3 componente ale nucleolului: Comp granular- dominant, rep de precursorii nucleolului Comp fibroasa- alc din fb de ADN pe care se sintetizeaza ARN-ul ribosomal Comp amorfa- umple spatiile dintre comp granular si fibroasa Cromatina = nucleoproteina alc in principal din ADN si protein histonice si ARN, protein acide, lipide, ioni de Ca si Mg. Cromatina rep forma relaxata a cromozomilor. Cromozomii sunt elem constant ale nucleului, dar se vad doar la MO in diviziune, pt ca in interfaza cromozomii sunt despiralati. La MO, cromatina se prezinta sub 2 forme: sub2.EUCROMATINA – active genetic, formata din gene structural pe care se face transcriptia, contine AND nerepetitiv, se replica precoce; este necondensata, se coloreaza slab cu coloranti bazici sub3.HETEROCROMATINA – inactive genetic, nu este transcriptibila, contine ADN repetitive, ce se replica tardiv; este condensate si se coloreaza intens cu coloranti bazici Se disting 2 tipuri de heterocromatina: Heterocromatina constitutiva: cromatina constant condensate in interfaza(cromocentrii), inactive genetic, nu contine gene structural, nu se face transcriptia pe ea Heterocromatina facultativa: cromatina condensate ce contine gene represate in anumite per ale dezvoltarii si numai in anumite tipuri de cel. In fct de tipul de cromozomi ce le apartine, este de 2 tipuri: 1

description

Genetica

Transcript of Subiecte rezolvate colocviu

Page 1: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Sub1.APARATUL GENETIC AL CELULEIStructurile celulare care contin ADN (nucleul si mitocondriile) precum si cele care intervin in realizarea fct sale (ribozomii si central cellular) alc aparatul genetic al celulei.NUCLEUL INTERFAZIC: nucleul=component principal a ap genetic(99,5 % din ADN-ul cel) si rep central de comanda si control al active celulei eucariote.Nucleul interfazic este alc din: mb nuclear, nucleoplasma, cromatina si nucleoli.Membrana nucleara: mb dubla, prevazuta cu pori; foita externa continua RER si prez ribozomi pe fata citoplasmatica; foita interna, lipsita de ribozomi, contine o retea fibroasa, densa=”lamina fibrosa” sau “lamina nuclear” care asigura disparitia si refacerea mb in fct de etapele ciclului cellular. La niv porilor foita ext se cont cu cea int; intre cele 2 mb exista spatial perinuclear/intermediary ce comunica direct cu lumenul RE.Nucleoplasma: interactioneaza cu nucleolul si cromatinaNucleolul: e alc din pct de vdr chimic din protein(90%), ARN(7%) si ADN(3%).La ME se disting 3 componente ale nucleolului:Comp granular- dominant, rep de precursorii nucleoluluiComp fibroasa- alc din fb de ADN pe care se sintetizeaza ARN-ul ribosomalComp amorfa- umple spatiile dintre comp granular si fibroasaCromatina = nucleoproteina alc in principal din ADN si protein histonice si ARN, protein acide, lipide, ioni de Ca si Mg. Cromatina rep forma relaxata a cromozomilor. Cromozomii sunt elem constant ale nucleului, dar se vad doar la MO in diviziune, pt ca in interfaza cromozomii sunt despiralati.La MO, cromatina se prezinta sub 2 forme:sub2.EUCROMATINA – active genetic, formata din gene structural pe care se face transcriptia, contine AND nerepetitiv, se replica precoce; este necondensata, se coloreaza slab cu coloranti bazicisub3.HETEROCROMATINA – inactive genetic, nu este transcriptibila, contine ADN repetitive, ce se replica tardiv; este condensate si se coloreaza intens cu coloranti baziciSe disting 2 tipuri de heterocromatina: Heterocromatina constitutiva: cromatina constant condensate in interfaza(cromocentrii), inactive genetic, nu contine gene structural, nu se face transcriptia pe eaHeterocromatina facultativa: cromatina condensate ce contine gene represate in anumite per ale dezvoltarii si numai in anumite tipuri de cel. In fct de tipul de cromozomi ce le apartine, este de 2 tipuri:Heterocromatina autozomala- coresp portiunii condensate ale autozomilorHeterocromatina gonozomala – coresp cromatinei seuale X si YLa ME, cromatina se prez ca o retea de filam spiralizate si condensate neregulat.sub4.INTERFAZA:Interfaza=per cuprinsa intre 2 diviziuni successive, in care se desfasoara toate active specific unei celluleAre 3 etape: faza G1(presintetica), faza S(de sinteza) si faza G2postsintetica)Faza G1: (gap=interval)- sunt sintetizate subst necesare cresterii si functionarii cel. Cromozomii sunt despiralizati, monocromatidieni, alc dintr-o sg mol de ADN. Cand de mat genetic este 2C mol de ADN sub forma 2n(46) cromozomi. Faza G1 e subdivizata in subfaza G1A( se acumuleaza subst necesare pana la o concentratie prag=punct de restrictive(R) ) si subfaza G1B(cel se preg sa intre in faza S).Daca nu se depaseste pct de restrictive, cel din G1A trec in G0 sau G1Q(quiescent=inert) de active metabolic redusa, raman viabile timp indelungat.Daca dispar conditiile respective, cel din G0 pot reveni in G1 pt ca isi pastreaza capac de diviziune.Unele cel din G1A parasesc definitive ciclul cellular si trec in G1D, a cel differentiate care nu se mai divid.Faza S (synthesis=sinteza) in care are loc sinteza de ADN si de histone; aici se dubleaza cant de material genetic, 4C, conditie obligatory pt desfasurarea diviz celulare; nr de cromoz va ramane set diploid 2n=46, dar vor fi bicromatidieni, ce contin 2 mol identice de ADN.

1

Page 2: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Faza G2: se carac prin sinteza de protein specific si cant mica de ADN , necesar in proc de corectare a erorilor de replicare; cand de ADN ramane nemodificata(4C) iar cromozomii in set diploid sunt bicromatidieni si despiralatiSpre finalul fazei G2 se activeaza fact de declansare al mitozei (MPF) care det condensarea filam de cromatina in cromozomi si form fusului de diviz. Sub5. DIRECTIILE DE EVOLUTIE ALE CELULELOR REZULTATE DIN DIVIZIUNECelulele rezultate dupa diviziune pot evolua in 3 directii: proliferare, diferentiere si trecerea in stadiu de repaus.PROLIFERAREA-cel care se divid repetat alc comp proliferative si se gas in tesuturile embrionare, maduva hematogena, stratul bazal al epidermului, etcDIFERENTIEREA- cel pararesc ciclul cellular si se transforma in cel specializate, care nu se mai divid. Ex: neuronii, hematiile mature.STADIUL DE REPAUS- cel care intra in faza G0 au active metab redusa dar isi pastreaza capac de diviz si form comp neproliferativ(cel stem); acestea isi pot relua ciclul cellular sub act unor subst mitogene(fitohemaglutinina).Pt buna desfasurare a ciclului cellular exista 3 pct de control:G1/S in care se decide progresia ulterioara prin faza SG2/M in care se decide intrarea cel in mitozaM in care diviziunea se opreste si este verificata alinierea perfecta a cromozolilorsub6.MITOZA-ANAFAZA:Au loc 3 fenomene:Clivarea longitudinal a centromerului-ruperea puntilor de heterocromatina dintre kinetocoriDisjunctia(segregare) cromatidiana-separarea celor 2 cromatide surori prin scurtarea microtubulilor kinetocoraliMigrarea simultana, cu aceasi viteza a cromoz monocromatidieni spre polii cel; rez va fi imp totala si egala a materialului genetic intre cel fiicesub7.ACCIDENTE IN ANAFAZA MITOZEIUneori fen genetice din anafaza sunt perturbate rezultand eorri de distributie a materialului genetic in cel fiice.Clivarea transversal a centromerului: urmata de formarea unor cromozomi alc numai din barte scurte ip sau numai din brate lungi iq; daca celelalte fen anafazice decurg normal vor rezulta 2 cel fiice cu acelasi nr de cromoz, dar inegale intre eleNedisjunctia cromatidiana- urmata de nesepararea cromatidelor surori care migreaza la acelasi pol; vor rezulta 2 clule fiice diferite intre ele si de cel mama. O cel va fi trisomica(47 cromoz) si cealalta monosomica(45 cromoz)Intarzierea anafazica- migrarea lenta a unui cromoz monocromatidian, care va ramane in afara nucleului cel fiice in mom formarii mb nucleare; ei form micronuclei care dispar in urmatoarea diviz. O cel fiica va fi identical cu cel mama(46 cromoz) si cealalta va avea 1 cromoz in minus(45 cromoz)Absenta citokinezei- daca nu se produce citokineza va rezulta o cel tetraploida(4n) cu cromoz monocromatidieni(4C). acest process este numit endomitoza si e intalnit in regenerarea hepatica.Erorile de distrib a mat genetic in mitoza det aparitia unor anomalii de nr si structura ale cromoz in cel somatic. Prezenta in acelasi organism a unor linii celulare se num mosaic cellular. Sub8.MEIOZA I-PROFAZACuprinde 5 stadii:LEPTOTEN-prin condensarea fb de cromatina, cromozomii devin vizibili ca filam lungi si subtiri, asezati in talomeri la mb nuclear; cromoz sunt bicromatidieni, la MO nu se disting cele 2 cromatideZIGOTEN- cromozomii omologi(matern si patern) se aproprie cu cromatidele paralele, fen numit conjugarea cromozomilor sau sinapsa. Astfel se realizeaza o aliniere “gena la gena” a cromoz, care form

2

Page 3: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

bivalenti sau tetrad. Bivalentii se form pt autozomi si cromozomii X la sexul F. La sexul M, cei 2 gonozomi nu sunt omologi si de aceea fac sinapsa prin telomerii bratelor scurte, unde form vezicula sexual.PAHITEN- cromozomii se scurteaza si se ingroasa; devin vizibile niste puncte intens colorate=cromomere, a caror nr si pozitie sunt caract fiecarui cromozom. Dispozitia lor coincide cu cea a benzilor G.Catre sf pahitenului, o cromatida a unui omolog trece peste cromatida celuilalt, fenomen=incrucisarea omologilor sau crossing over. La acest niv, cromatidele care nu sunt surori se rup si are loc schimb reciproc si egal de fragmente cromozomice, fenomen=recombinare intracromozomiala sau genica=> un fragment de cromatida dp un cromozom matern face schimb cu omologul sau patern rez o noua combinative de gene de la ambii parinti.Recombinarea genica este o importanta sursa de variabilitate, dat noilor combinatii ce apar si se transmit la descendenti. La om se produc 1-3 recombinari pe cromozom. Rareori schimbul de fragm e inegal rezultand deletia sau duplicatia unor gene.DIPLOTEN- cromozomii se vor separa, dar raman uniti la niv unor puncte=”chiasmate”. Chiasma rep fenomenul optic prin care se localizeaza incrucisarea cromozomicaDIAKINEZA- are loc terminarea chiasmatelor, adica alunecarea chiasmatelor in lungul cromatidelor. In aceasta etapa se evidentiaza clar bivalentii la MO, cu cromatidele surori unite prin centromer si cromatidele nesurori unite prin chiasma.Sub9.MEIOZA I-ANAFAZADisjunctia cromozomilor-separarea cromozomilor omologiMigrarea simultana, cu aceasi viteza a cromoz omologi bicromatidieni catre polii opusi ai celFen genetice din anafaza I au drept consecinte:Reducerea nr de cromozomi, din set diploid(2n) in set haploid(n)Fiecare cel va avea doar un cromozom din perechea de omologi, matern sau patern; sta la baza primei legi a lui Mendel, legea segregariiSepararea fiecarei perechi de cromozomi e aleatorieAsortarea independent a cromoz poarta numele de recombinare intracromozomialaFen de recombinare intra- si inter-cromozomiala explica marea variabilitate a gametilor=legea 2 Mendel, referitoare la combinarea libera a “factorilor ereditari”Prin fecundarea pe baza de probabilitate a gametilor feminine cu cei masculine rezulta zigoti diferiti din pct de vedere genetic, iar indivizii sun tunicate genetice.Sub10.MEIOZA II-ANAFAZAAu loc:Clivarea longitudinala a centromeruluiDisjunctia cromatidianaMigrarea simultana, cu aceasi viteza a cromozomilor bicromatidieni catre polii celuleiSub11.ACCIDENTE IN ANAFAZA MEIOZEI INedisjunctiacromozomiala urmata de meioza II =>formarea de gamete disomici si nulisomici. Gametii disomici au in cazul perechii afectate un cromozom matern si unul paternIntarzierea anafazica urmata de o meioza II normal=> formarea de gamete normali si nulisomiciNesepararea ovocitelor de gradul II=> formarea de gamet diploid, care prin fecundarea cu un gamet normal det aparitia unui zigot triploid(3n), neviabili.Sub12.ACCIDENTE IN ANAFAZA MEIOZEI IINedisjunctia cromatidiana=> formarea de gamete disomici si nulisomici. Gametul disomic contine 2 cromozomi cu aceasi oriine: maternal sau paterna, fen=disomie uniparentalaIntarziere anafazica=> form de gamete normali si nulisomiciGametii disomici dupa fecundare cu gamete normali form zigoti trisomici. Gametii nulisomici dupa fecundarea cu gamete normali formeaza zigoti monosomici

3

Page 4: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Accidentele anafazice vor det aparitia de gamete cu anomalii de nr de cromozomi, care dupa fecundarea cu gamete normali, duc la aparitia unor zigoti anormali. Prezenta anomaliiilor cromozomiale in toate cel organismului se num=anomalie omogena.Sub13.MORFOLOGIA CROMOZOMILORUn cromozom este alcatuit din 2 cromatide surori, identice ca marime si forma unite prin centromer. Extrem cromatidelor se numesc telomeri.In zona centromerului se realiz o ingustare=constrictie primaraUn centromer are 2 kinetocori, pt fiecare cromatida, prin care se fixeaza pe filam fusului de diviz. Centromerul imp cromatidele in 2 brate egale sau inegale notate cu “p”-brat scurt si “q”-brat lung. Dupa pozitia centromerului, cromozomii se clasifica in 3 categ:Metacentrici(M), centromerul este la egala distanta de extrem cromozomuluiSubmetacentrici(SM), pozitia centromerului este mai aproape de una din extremAcrocentrici(A), centromerul e foarte aproape de o extremPe unii cromozomi se obs constrictii secundare, prod prin ingustarea cromatidelor in reg ce contin heterocromatina. Cromozomii acentrici prez constrictii secundare aproape de extrem bratelor scurte, unde separa mici formatiuni de heterocromatina=sateliti.Sub14.PROTOCOLUL EVIDENTIERII CROMOZOMILORIn cel somatic exista in mod normal 46 cromozomi care form 23 perechi: 22 perechi autozomi si o pereche gonozomi: XX-la femeie, XY-la barbat.Pentru evidentierea cromozomilor umani se parcurg 3 etape:Obtinerea de cellule in diviziuneOprirea diviziunilor in metafazaObtinerea preparatelor microscopicObtinerea de cellule in diviziune:Se realizeaza direct prin recoltarea de tesuturi care se divid activ: maduva hematogena, tumori, sau indirect: culture de cellule. Metoda directa este rapida, dar prez riscul de obtinere unui nr mic de metafazeMetoda indirect este mai des folosita si cultura de limfocite este cel mai frecvent utilizata, pt ca dureaza numai 3 zile si poate fi stimulate pt a obtine un indice mitotic crescutCelelalte metode directe sau indirect: maduva osoasa hematogena, fibroblasti, cel din lichidul amniotic, vilozitati coriale si tumori, au indicatii particulare si prez dificultati de prelevare sau culturaCultura de limfocite din sangele periferic se realizeaza in 3 timpi: recoltarea de sange, prin punctie venoasa; insamantarea mediului de cultura; mentinerea la thermostat la 37oC, timp de 72hOprirea diviziunilor in metafazaEste identical pt toate tipurile de cel recoltatePt oprirea diviziunilor in metafaza, cel mai des este folosita colchicina si derivatii sai.Dupa adaugarea colchicinei, cultura se va mentine la thermostat timp de 2 hEa va distruge fusul de diviziune, iar cromozomii din placa metafazica sunt bine individualizatiObtinerea preparatelor microscopic: presupune mai multi timpi:Hipotonizarea: se adauga peste sediment o solutie hipotona(KCl 0,075 M) si se introduce la thermostat pt 20-30 min; solutia hipotona patrunde in cel si disperseaza cromozomiiFixarea: se adauga peste sediment un amestec fixat din alcool etilic absolute si acid acetic glacial, in proportie de 3:1, pt 2-3 min; fixarea presupune intreruperea vietii cel, dar cu pastrarea structurii morfologice; se fac 2-3 fixari pt fiecare preparatEtalarea: sedimentul se resuspenda intr-un mililitru de fixator proaspat si cu aj unei pipette se dispune pe o lama portobiect; astfel se obtin preparate definitive, care pot fi folosite atat printr-o colorare uniforma cat si pt bandareColorarea: pt o colorare uniforma se fol coloranti bazici: solutie Giemsa

4

Page 5: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Examinarea: initial se vor selecta cele mai bune metafaze, care ulterior vor fi studiate cu obiectivul cu imersiePt studierea anomaliilor de nr si structura sunt necesare 20 de metafaze (daca nu exista abateri de la normal) si 30 de metafaze( cand sunt depistate anomalii omogene sau mozaicuri).Exista 2 metode de a studia o metafaza, in fct de dotarile lab. Fie se fotografiaza metafaza si apoi se decupeaza cromozomii, fie se capteaza imaginea de la microscop in calculator si apoi se analizeaza cu aj unui soft automat sau semiautomat.Dispunerea sistematizata a cromozomilor unei cellule somatic in perechi si grupe de cromozomi, pe baza criteriilor morfologice, in ordinea descrescatoare a marimii lor se numeste cariotip. Pt cazurile normal sunt necesare 2-3 cariotipuri, iar in prezenta anomaliilor de nr sau structura sunt necesare mai multe; cel putin 2 cariotipuri pt fiecare linie celulara.Sub.15.TEHNICI DE GENERATIA A II-A ANALIZA CROMOZOMIALA=tehnici de marcaj cromozomial in benziFolosind o serie de tratamente si/sau coloratii special a ADN-ului se vizualizeaza pe cromozomi metafazici o structura specifica de benzi alternative intens colorate si putin colorate. Se evidentiaza 300-400 benzi pt un set haploid de cromoz metafazici.Permit identificarea precisa a fiecarui cromozom si caracterizarea maj anoamlilor cromozomiale(exceptand microdeletiile) Sub16. TEHNICI DE GENERATIA A III-A ANALIZA CROMOZOMIALA=Tehnici de marcaj de inalta rezolutieStudiaza cromozomii in primele faze ale diviziunii, cand sunt mai putin condensatiFiecare banda din cromozomii metafazici poate fi astfel subdivizata in mai multe subbenziSe pot identifica 550 sau 850 benzi, coresp prometafazei sau profazei. Fiecare banda coresp probabil la 20-30 gene, aceasta fiind limita maxima de rezolutie in analiza citogenetica conventionalAceste tehnici permit evidentierea unor modificari mici la str cromoz(ex: microdeletiile) Sub17. TEHNICI DE GENERATIA A IV-A ANALIZA CROMOZOMIALA=tehnici de citogenetica molecularSe folosesc “ sonde” de ADN monocatenar, specific unui anumit cromozom, regiuni cromozomiale sau unor gene cu localizare cunoscuta in anumite zoneSondele se fixeaza(hibridizeaza) prin complementaritate in aceste situsuri “tinta”Pt a putea fi evidentiate, sondele sunt marcate cu un fluorocrom(vizibil la microscopul cu lumina UV)Se mai numeste: hibridizare fluorescent in situ sau, prescurtat FISH( de la Fluorescence In Situ Hybridization)FISH e o metoda performanta dar dificila si scumpa. Are indicatii precise si nu se substituie celorlalte tehnici citogenetice.Se foloseste pt: suspiciunea clinica/citogenetica a unei microdeletii sau microduplicatii, a unor translocatii criptice sau deletii telomerice; detectia sexului genetic sau a unor aneuploidii in nuclei interfazici; caract unor remanieri complexes au a unor cromozomi marker, mai ales in cel tumorale; detectarea unor secvente de la Y la barbatii XX; evaluarea unui mozaicism.Sub18. CRITERII DE IDENTIFICARE A CROMOZOMILORLungimea cromozomului, rep de: lungimea absoluta(exprimata in micron), lungimea relative(exprimata in procente din lungimea unui set haploid normal, in care gonozomul este X)

Lr= p+q22autozomi+X

x 1000

In fct de lungime cromozomii se imp in: mari, mijlocii si miciPozitia centromerului, se apreciaza prin indicele centromeric(IC):

5

Page 6: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

IC= pp+q

x100

Raportul dintre brate(R):

R=qp

Satelitii, rep la om pe bratele scurte ale cromozomilor acrocentrici din grupa D(13,14,15) si grupa G(21,22), cu exceptia gonozomului YNr si marimea satelitilor variaza de la o pers la alta.Se noteaza cu s, dupa nr si bratul cromozomuluiEx: 13psConstrictiile secundare=reg cromozomice despiralizate de diferite marimi, prezente inconstant in zona juxtacentromerica a bratelor lungi ale cromozomilor 1,9,16; f rare pe alti cromozomiSe noteaza cu h, dupa nr si bratul cromozomuluiEx: 1phSitusurile fragile=regiuni cromozomice la niv carora se produc mai frecvent ruptureSitusul fragil poate fi evidentiat prin adaugarea in culturile de cel de agenti antifolati, capabili sa produca rupture cromozomice la acest nivelMaj situsurilor fragile sunt considerate marker normaliExceptie: FRAXA situate pe bratul lung al cromozomului X(Xp27), asociat cu retard mintal (sindromul X fragil)Studii sugereaza ca unele situsuri ar putea avea un rol in progresia tumorala: rupturile in aceste situsuri produc inactivarea unor gene supresoare de tumoriMarcajul in benzi Sub19. MARCAJUL PE BENZI= metoda de identificare a perechilor omologi, deoarece dupa tratarea chimica sau termica a preparatelor se pot evidential de-a lungul cromatielor benzi, care au aceeasi dispozitie pe cromozomii omologi. Exista 2 categorii de benzi:Benzi care marcheaza intreg cromozomul:Benzi Q-se obt in urma colorarii metafazelor cu fluorocrom; are dezavantajul ca preparatele nu sunt permanente si necesita un echipament special de microscopie; este utila pt analiza cromozomului YBenzi G-se obt prin digestive controlata cu tripsina, urmata de col cu Giemsa; tehnica este relative simpla si frecvent fol; benzile G au aceasi distributie ca si benzile Q fluorescenteBenzi R- au o dispozitie inversa benzilor G si Q; se obt prin denaturarea tehnica controlata(85o) a preparatelor intr-o solutie salina, inaintea col cu GiemsaBenzi care marcheaza anumite regiuni:Benzi C- rep de heterocromatina constitutive din reg centrometrice caract pt fiecare cromozom; permite evidentierea variantelor individuale sau familial ale constrictiilor secundare si reg centrometriceBenzi T- evidentiaza telomerii. Bandarea T permite depistarea modificarilor de la niv extreme cromozomilorBenzile NOR- marcheaza reg organizatorilor nucleolari, coresp satelitilor cromozomilor acrocentriciIn citogenetica se realizeaza mai intai marcaj genetic, apoi in fct de tipul anomaliei remarcate se poate aplica un marcaj coresp reg afectateFiecare cromozom e alc dintr-o alternanta de benzi positive, colorate si benzi negative, necolorate; secventa benzilor este o caracteristica a specie, fiind aceeasi pt toti indivizii specie si in toate celulele organismului.Unele benzi sunt bine delimitate si colorate=benzi reper, care delim reg de-a lungul cromozomuluiRegiunile si benzile sunt numerotate cu cifre arabe, de la centromer la telomeri pt fiecare brat

6

Page 7: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Nomenclatura: nr cromozomului, simbolul bratului, nr reg, nr benzii, subbenzileExemplu: 21q22.1=cromozomul 21, brat lung, regiunea 2, banda 2, subbanda 1Pe baza marcajelor Q,G,R,C s-au stability prezenta a 320 de benzi per set haploid. In metafaza se evidentiaza 300-450 benzi, prometafaza 550-850 si in profaza pana la 1000 de benzi, utilizand tehnici de inalta rezolutie.Sub20. GRUPA A DE CROMOZOMIPerechile 1,2,3: cromozomi mari, 1 si 2- M, 3-SMCromozomul 1 este cel mai mare si poate avea o constrictive secundara pe bratul lung langa centromer(1qh)Sub21. GRUPA B DE CROMOZOMIPerechile 4 si 5: cromozomi mari si SMBratele scurte ale cromozomului 4 sunt mai mari decat bratele scurte ale cromozomului 5Sub22. GRUPA C DE CROMOZOMIPerechile 6-12, X: cromozomi mijlocii si SM: grupa cu nr variabil de cromozomi, in fct de sex: 15 la M si 16 la FDaca nu se utilizeaza marcajul in benzi se vor ordona in fct de marime, descrescator si de pozitia centromeruluiCromozomii 8,10,12 au centromerul evident submedianSub 23. GRUPA D DE CROMOZOMIPerechile 13,14,15: cromozomi mijlocii, acrocentriciToti cromozomii pot prezenta sateliti pe bratele scurte: 13ps,14ps,15psSub 24. GRUPA E DE CROMOZOMIPerechile 16,17,18: cromozomi mijlociiPerechea 16-M, poate avea o constrictive secundara pe q, langa centromer(16qh)Cromozomii 17 si 18 sunt SMBratele scurte ale cromozomului 17 sunt mai mari decat bartele scurte ale cromozomului 18Sub 25. GRUPA F DE CROMOZOMIPerechile 19,20: cromozomi mici, metacentriciSub 26. GRUPA G DE CROMOZOMIPerechile 21,22,Y: cromozomi mici, acrocentriciGrupa cu nr variabil de cromozomi, in fct de sex: 4-F si 5-M; perechile 21 si 22 pot prezenta sateliti pe bratele scurte: 21ps, 22psSub27. HETEROMORFISMUL CROMOZOMILORPrin dif tehnici s-au studiat variatii in morfologia cromozomilor omologi de la un individ sau la pers diferite=heteromorfism cromozomic, iar cromozomul care se deosebeste de omologul sau este considerat a fi un cromozom marker.Deoarece reg cromozomice heteromorfice sunt arii de heterocromatina, bogate in ADN repetitive si inactive genetic, marimea lor variabila este fara consecinte fenotipiceUnele studii arata totusi o frecventa mai mare a acestor variante heterocromatinice la cuplurile cu avorturi spontane repetate sau in grupul pers cu retard mintal; semnificatia acestui fen este necunoscuta.S-au descries 4 tipuri majore de heteromorfism cromozomic:Marime cromozomului Yp(10% din barbatii normali au un Y mai lung sau mai scurt)Marimea heterocromatinei centromerice (benzi C) sau juxtacentromerice ( mai ales la cromozomii 1,9,16)Polimorfismul satelitilorSitusurile fragile induse de antifolati(peste 5% din populatie are 60 de tipuri diferite de situsuri)

7

Page 8: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Fiecare pers poseda un heteromorfism particular(are cel putin un cromozom marker) cu aceasi valoare ca si amprentele sale. De obicei, markerul se transmite nemodificat de la parinte la copil, putand fi folosit uneori in det paternitatii.Sub 28. INDICATIILE CARIOTIPULUIAnaliza cromozomilor umani este esentiala pt diagnosticul urm circumstante:Diagnosticul prenatal indicat in dif situatii:Varsta maternal peste 35 ani in momentul conceperiiUn parinte purtator al unei anomalii cromozomiale de structura echilibrateCuplu care are déjà un copil cu o anomalie cromozomiala de structura neechilibrataStabilirea sexului copilului, in cazul in care mama este heterozigota pt o gena anomala recesiva, cu transmitere legata de XRudele de gradul I ale pers cu anomalii cromozomiale de structuraCupluri cu sterilitate primara, in special la femei cu amenoree priamara si la barbate cu spermograma anomala, la care se pot depista o anomalie a gonozomilor sau o anomalie structural echilibrataAvorturi spontane repetate in primul trimestru de sarcina sau NN morti dat unor anomalii cromozomiale de structura echilibrate. Efectuarea cariotipului la produsii de avort poate identifica fie o anomalie de nr , poliploidie sau aneuploidie, fie o anomalie de structura neechilibrata : deletie, izocromozomi, duplicatie, cromozom inelarIntarzierea pubertatii, din cauza necunoscuta, in specil la fete cu talia mica sau baieti cu talia mare, pt identificarea unei anomalii gonozomiceStari intersexuale pt stabilirea concordantei intre sexul genetic si sexul civil si eventualele anomalii gonozomiceSindroame plurimalformative cu/fara retard mintal, de preferat marcajul in benzi, FISH, pt identificare si a anomaliilor structural mici. Cariotipul este obligatoriu si in situatiile in care diagnosticul clinic este clar pt precizarea tipului de dezechilibru si acordarea sfatului geneticRetardul mental, cu sau fara tulburari de comportament, cand sidentifica microdeletii telomerice sau situsul X fragilCancere care sunt insotite de anomalii cromozomiale de structura dobandite. Ex: leukemia mieloida cronica poate fi identificat cromozomul Phi sau un alt tip de translocatie; in retiniblastom exista o deletie 13q-, iar in tumora Wilms deletia 11p-Expunerea la actiunea unor agenti mutageni, pt identify unor anomalii de structura neechilibrate, dobandite de tipul cromozomilor in inel sau dicentrici.Sub 29. TESTUL BARRRecoltarea: se recomanda clatirea gurii cu apa inaintea examinarii. Apoi se recleaza cu aj unei lame rodate pe fata int a obrazului si se indeparteaza stratul de mucus sic el epiteliale din structurile superioare ale epidermului, dp lama cu un tampon de tifon. Se recleaza din nou, in aceasi zona, pt a preleva cel din stratul spinocelular, care au nuclei bine conturati si se realizeaza un frotiu. :a copii reclarea se face pe fata int a buzei infFixarea: imediat se introduce frotiul in fixator, format din alcool etilic absolute si acid acetic glacial, in proportie de 3:1. Durata fixarii este de 30 min si maxim 24 hHidratarea: se realizeaza prin trecerea succesiva a lamelor prin 2 bai de alcool etilic 70%, 50% si 2 bai de apa distilata, cate 5 min pt fiecare baie.Colorarea: se pun cateva picaturi de colorant Barr pe lama, timp de 1-2 min. Excesul de colorant poate fi indepartat cu alcool etilic absolute.Examinarea: cu obiectivul cu imersie se pot aprecia caracterele morfologice ale cromatinei sexual X si frecventa eiSub30. CORPUSCULUL BARR-DESCRIERE, VARIATII DE NUMAR SI MARIME

8

Page 9: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

In cel epiteliale ale mucoasei bucale, cromatina X se prez sub forma unui cromocentru intens colorat bazofil, sit pe fata int a mb nucleare , ovalar sau plan convex, cu marime medie de 1 micron=corpuscul BarrVariatii de marime: se datoresc variatiilor de marima a cromozomului X inactivat. Ex: in cazul izocromozomilor X pe brate scurte si lungi, corpusculul Barr va fi mai mic de 1 micron si respective mai mare de 1,5 microniToti nuclei celulelor provenite de la pers normale de sex feminine ar trb sa aiba un corpuscul Barr. Practic, procentul cellular “chromatin X positive” este cuprins intre 15-35% dat: calitatii improprii pt analiza a unor nuclei si actiunii unor factopri celulari care produc decondensarea cromozomului X fara a afecta insa inactivarea lui. Pt stabilirea corecta a frecventei se numara cel putin 300 de nuclei.Nr de corpusculi Barr=cu suma cromozomilor X-1. Astfel, se pot preciza nr cromozomilor X si diagnostic, simplu si repede, sexul genetic si diferite anomalii numerice: X0, XXX, XXY, etcSub 31-CROMATINA SEXUALA YIn cel provenite de la o pers de sex masculine se poate evidential prin coloratia cu dif fluorocromi(quinacrina) si examinare microscopic in lumina UV, un corpuscul intens fluorescent=corpusculul FEl rep aspectul interfazic al celor 2/3 distale a bratului lung al cromozomului Y, alc din heterocromatina intens fluorescentMarimea medie a corpusculului F este de 0,25 microni. Frecventa variaza in fct de tesutul examinat, intre 50-80% daca este examinat imediat dupa colorare.Nr de corpusculi F=nr cromozomilor YVariatii de nr: depind de variatiile de nr ale cromozomului YIn lab cu dotari pt FISH se fol sonde marcate fluorescent pt X si Y care permit evidentierea mai precisa a prezentei si nr de cromozomi sexuali in nuclei interfazici Sub 32-TIPURI DE ANOMALII CROMOZOMIALE DE NUMARAnomaliile cromozomiale numerice sunt modificari ale numarului de cromozomi in raport cu nr rapid diploid(2n) de 46 cromozomi. Anomaliile numerice se clasifica in : poliploidii si aneuploidiiPOLIPLOIDII=prezenta in plus a unuia sau mai multor seturi haploid de cromozomi. Singurele poliploidii identificate la om sunt:Triploidia(3n=69 cromozomi)- cauza cea mai frecventa este dispermia=fecundarea unui ovul de catre 2 spermatozoizi; mai rar triploidia rezulta prin fertilizarea unui gamet normal(n) de catre un gamet diploid(2n): spermatozoid(diandrie) sau ovuldiginie)Tetraploidia(4n=92 cromozomi)- se prod printr-o eroare in prima diviziune a zigotului: ADN a fost replicat si cant totala devine 4C, dar nu are loc diviziuneaANEUPLOIDIILE=prezenta in plus sau absenta unuia mai multor cromozomiMonosomiile=anomalii caracteriate prin prezenta intr-o celula somatic a unui sg cromozom, in locul unei perechi de cromozomi(2n-1). Monosomiile autozomale sunt complet letale; sg monosomie compatibila cu viata este monosomia XTrisomiile: prezenta intr-o celula somatic a 3 exemplare ale aceluiasi cromozom in locul perechii normale de cromozomi omologi(2n+1). La om, maj trisomiilor sunt complet letale, ducand la avorturi spontane precoce. Singurele exceptii sunt trisomiile autozomale: 21,18,13,8 si cele gonozomale(XXX, XXY, XYY)In cazul anomaliilor gonozomale sunt posibile tetrasomiile(48,XXXX; 48,XXYY; 48,XXXY ) sau chiar pentasomiile ( 48, XXXXX; 49, XXXXY ). Dezechilibrul genetic det o serie de “semen commune”: tulburari de crestere prenatala si postnatala, dismorfie facial, retard mintal, dermatoglife anormale, tulburari ale fct gonadale, anomalii congenital majore multiple, displazii; cunoasterea lor poate orienta un diagnostic spre categoria “ boli cromozomiale”.Sub 33-SINDROMUL DOWN-ASPECT CLINIC

9

Page 10: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Sindromul Down este cea mai frecventa boala cromozomiala si a fost descrisa clinic de john Langdon Down in 1866, dar abia in 1959 Jerome Jejeune si colaboratorii au stability ca afectiunea este produsa de trisomia 21. Incidenta trisomiei 21 a fost estimate la 1:650-1:800 NN vii. Boala este frecventa la copii de sex masculine. Deobicei este diagnosticat clinic in perioada neonatal sau la sugari care au fenotip characteristic.Copil cu trisomie 21 are talia si greutatea sub media varstei, prezinta hipotonie muscular, hiperlaxitate articulara, reflexe comportamentale reduse.(ex: Moro)Dismorfii cranio-faciale: microcefalia, brahicefalia cu occiput turtit si fontanele largi. Facies characteristic: fantele palpebrale oblice in sus si in afara, hipertelorism, epicantus, irisul pestrit, nas mic cu radacina turtita si narine mici si anteversate, gura deschisa si protruzie lingual, urechile mai jos situate, mici si displazice. Gatul este scurt, cu exces de piele pe ceafa, maini scurte, cu bradidactilie, clinodactilia degetului 5 si frecvent, un sg pliu de flexie palmara, iar spatial interdigital 1 la picior este mult mai larg.Dermatoglifitele anormale: pliu palmar transvers unic, exces de bucle cubitale, triradius axial situate distal, etcNiciunul dintre aceste semen, luate separate, nu este relevant, numai in asociere cu celelalte semen permite diagnosticul de sindrom Down.Unii copii pot prezenta diferite malformatii visceral: cardio-vasculare, digestive, renale. Malformatiile cardiac afecteaza 40% din NN , majoritatea fiind defecte septale. Malformatiile digestive(3-5%) mai frecvente sunt atreziile sau stenozele duodenale si megacolonul.In anul 2 de viata devine evident intarzierea psiho-motorie: toate active se fac cu 2-3 ani mai tarziu decat normal; mers e mult timp nesigur, iar vorbirea relative simpla. Copii sunt insa linistiti, ascultatori, au o personalitate atragatoare, iubesc anturajul si muzicaSindromul se asociaza intotdeauna cu un retard mintal si tubulrari de limbaj. Un bolnav de sindromul Down poate acumula un nivel max de cunostinte comparabil cu al unui copil normal de 6-8 ani si nu este capabil de o viata independent.Ritmul de crestere este redus sit alia va fi cu >- DS sub media normal a varstei(talia maxima la adult va fi 140-160 cm). Frecvent se asociaza obezitatea iar dezvoltarea pubertara este mult intarziata si incomplete. Barbatii sunt sterile iar femeile au o fertilitate reduaa.Sub 34-SINDROMUL DOWN – ANALIZA CROMOZOMILORPoate evidential:Trisomie 21 libera si omorgena: in 92-95% din cazurile de sindrom Down; rez prin nedisjunctie meiotic, cel mai frecevent maternal si in special meioza ITrisomie 21 libera, in mosaic: in circa 2-3 % din cazuri; rez prin nedisjunctie mitotic postzigotica sau foarte rar prin pierderea cromozomului 21 in cel ce deriva dintr-un zigot trisomicTrisomie 21 prin translocatie Robertsoniana neechilibrata: intre cromozomul 21 si alt cromozom acrocentric- poate fi obs in 4-5% din cazuri; cel mai frecvent se intaln translocatia 14q;21q care in jumatate din cazuri e mostenita de la unul dintre parinti(mama); translocatiile 21q;22q sau 21q;21q sunt mai rare si maj sunt de novoTrisomie 21 partiala, mai putin de 1%; rez prin segregarea meiotic a cromozomilor derivative, formati in urma unor translocatii echilibrate, prezente la unul dintre parinti.In primii ani de viata multi copii sunt confruntati cu diferite problem medicale. Cele mai importante: sunt det de malformatii visceral in special cardiace si digestive. Infectiile respiratorii sunt frecvente iar riscul de a dezvolta leucemie este de 15-20 ori mai mare decat in populatia generala. Dupa 40 ani se instaleaza frecvent o dementa senile precoce si mortalitatea creste semnificativ prin accidente vasculare. In tarile dezvoltate speranta de viata este de 60 ani.

10

Page 11: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Sindromul Down este produs de trisomia cromozomului 21 si mai exact d trisomia regiunii 21q22, numita si DSCR. S-a dovedit ca in regiunea 21q22.1-22.3 se gasesc genele care prin effect de dezaj produc majoritatea semnelor clinice caracteristice sindromului Down.

Sub 35-SINDROMUL EDWARS – ASPECT CLINICSindromul Edwars are o incidenta de aprox 1/5000-8000 de nasteri, maj cazurilor80% fiind de sex feminine; incidenta la conceptie este mult mai mare, de aprox 95% dintre embrionii cu trisomie 18 sunt eliminate prin avort.Nou-nascutul prez o greutate mica, hipertonie, dismorfie cranio-faciala evocatoare:doliocefalie cu occiput proeminent, frunte tesita, microretrognatie, urechi jos implantate, hipoplkazice(urechi de faun). Frecvent prezinta camptodactilie caracteristica: degetele 2 si 5 acopera degetele 3 si 4. Unghiile sunt hipoplazice si dermatoglifele anormale. Sternul este scurt, piciorul are aspect de “piolet” si halucele scurt si flectat.Deseori sunt prezente hernia sau omfalocel si malformatii congenital grave: cardiac(90%), renale, cerebrale, vertebrale. Suspiciunea clinica este sustinuta si de evidentierea anamnestica a polihidramniosului in cursul sarcinii.Sub. 36- SINDROMUL EDWARS – ANALIZA CITOGENETICADiagnosticul este precizat prin analiza citogenetica unde se poate identifica o trisomie 18 libera si omogena, 94%, prin nedisjunctie maternal sau in mosaic , 5% sau o trisomie 18 partiala (1%).Frecventa trisomiei 18 creste o data cu cresterea varstei materne, indeosebi de trisomia 21, peste 50% dintre erorile de distributie se produc in meioza II. Nu s-a localizat o regiune critica care sa fie corelata cu fenotipul sindromului edwars dar foarte probabil este localizata pe 18q. Trisomiile partiale rezulta datorita unei translocatii sau inversii, de obicei mostenita de la unul dintre parinti.Speranta de viata este foarte mica, aprox 90% dintre copii murind in primele 6 luni de viata datorita malformatiilor visceral grave. Doar 5% supravietuiesc dupa varsta de 1 an, dar prezinta o intarziere severa in dezvoltarea psihomotorie.Riscul de recurenta este de 1-2 %. Depistarea este posibila in 60% din cazuri pe baza ecografiei fetale si a triplului test( val scazute ale AFP,hCG, uE3); confirmarea se face insa numai prin efectuarea analizei cromozomilor din celulele fetale.Sub37 – SINDROMUL PATAU – ASPECT CLINICTrisomia 13 are o incidenta de aprox 1/10.000-20.000 nasteriNou nascutul prez: intarziere in crestere, microcefalie cu suture larg deschise, aplazie cutanata in reg vertexului sau occiputului, frunte tesita, microftalmie/anoftalmie, colobom irian, despicaturi orofaciale, urechi malformate, camptodactilie, polidactilie postaxiala la maini si/sau picioare. Aproape constant se intln malformatii ale SNC(arhinencefalie sau holoprosencefalie), ale cordului 80% si sist urogenital.Diagnosticul clinic este sugerat de triada caracteristica(holoprosencefalie): descpicatura labio-palatina, microftalmie/anoftalmie si polidactilie postaxiala-observata la aprox 70% dintre pacienti. Absenta lor partial face diagnosticul mai dificil, desi sunt si alte semen care pot evoa trisomia 13(ex: proeminenta radacinii si varfului nasului ).Diagnosticul este stability prin cariotip; in 80% din cazuri trisomia 13 este complete, libera, omogena; mozaicurile sunt foarte rare, dar 20% din cazuri au fost identificate: trisomii complete sau partiale produse prin translocatii neechilibrate, de obicei t(13q; 14q) din care jumatate sunt mostenite de la unul dintre parinti.Malformatiiile viscerale multiple si severe determina decesul a peste 50% din cazuri in prima luna de viata. Doar 3% din bolnavi supravietuiesc peste un an, avand un retard mental sever. Supravietuirea este mai mare in trisomiile partiale 13q.

11

Page 12: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Cauza trisomiei este nedisjunctia, cromozomul 13 suplimentar este de origine materna si eroarea de disjunctie s-a produs in meioza I. Incercarile de a identifica genele raspunzatoare de semnele cardinale ale trisomiei 13 sunt inca putine si neconcludente.In cazul trisomiilor libere, riscul de recurenta al afectiunii este foarte mic , in timp ce pt translocatiile Robertsoniene mostenite de la un parinte riscul poate fi de 10% pt translocatiile intre cromozomi D neomologi sau chiar 100% in translocatiile intre cromozomii 13. Diagnosticul prenatal de trisomie 13 este sugerat de identificarea intarzierii de crestere si prezenta malformatiilor cerebrale si viscerale mentionate; triplul test nu este edificator si numai analiza citogenetica a celulelor fetale va transa diagnosticul.Sub 38 – SINDROMUL TURNER – DIAGNOSTIC NEONATALSindromul Turner este determinat de monosomia X, singura monosomie viabila la om.Boala afecteaza aprox 1/2500 – 1/3000 din NN de sex feminin.Este important de stiut ca sindromul Turner poate fi identificat in circa 2/3 din cazuri, la nastere sau inainte de pubertate, deci la varste ce permit aplicarea unei terapii hormonale de supleere, destul de eficace.O treime din cazuri pot fi diagnosticate in perioada neonatala prin urmatoarele semne clinice: copil de sex fem, tale si greutate mai mica pt o varsta gestationala normala, limfedem (dur, nedureros, tranzitoriu) pe fata dorsala a mainilor si picioarelor, gat scurt, cu exces de piele pe ceafa si/sau pterygium coli si distanta intermamelonara.Sub 39 – SINDROMUL TURNER – DIAGNOSTIC PREPUBERTARO alta treime din cazuri pot fi identificate prepubertar, suspiciunea clinica se bazeaza pe existenta unei intarzieri majore de crestere, ce devine evidenta dupa 2-3 ani si atinge -3 DS fata de medie la 10 ani. La aceasta se poate adauga gat scurt, palmat, cu insertie joasa a parului pe ceafa si torace lat cu mameloane indepartate.Sub 40 – SINDROMUL TURNER – DIAGNOSTIC POSTPUBERTARDiagnosticul postpubertar este sugerat de triada: hipostatura, amenoree primara, caractere sexuale secundare feminine deficitare.Hipostatura: semnul cardinal al sindromului Turner. In absenta tratamentului cu hormon de crestere, inaltimea pacientelor se incadreaza in intervalul 1,30-1,50 m, dependent de talia parintilor, cu un tratament cu STH, initiat inainte de 10 ani, se castiga 6-10 cm la talia finala.Amenoreea primara si deficitul de sexualitate sunt secundare disgeneziei gonadice, produsa prin degenerescenta ovocitelor si inlocuirea ovarelor cu bandalete fibroase. Pacientele au sterilitate primara si definitiva.Absenta secretiei hormonilor sexuali feminini(estrogeni si progesteron) induce amenoree primara, dezvoltare insuficienta a caracterelor sexuale secundare feminine ( gl mamare putin dezv, pilozitate axilara abenta, pilozitate pubiana redusa ) si cresterea FSH si LH. Organele genitale ext au aspect infantil, iar uterul este hipoplazic. Terapia de supleere cu estrogeni corijeaza deficitul de sexualitate fenotipica.Sindromul Turner prezinta o dismorfie cranio-faciala necaracteristica, manifestata prin: aspect matur al fetei, facies triunghiular, fante palpebrale antimongoloide, palat inalt, anomalii dentare, urechi proeminente. Alte semne: dispozitia t adipos de tip android, torace plat cu distanta intermamelonara crescuta, insertia joasa a firelor de par la ceafa cubitus valgus, scurtarea metacarpianului 4, unghii convexe hipoplazice, prezenta a numerosi nervi pigmentari.In 30-40% din cazuri pot fi identificate malformatii congenitale renale sau cardiace ( coarctatie de aorta, prolaps de valva mitrala, bicupsie aortica). Dermatoglifele sunt anormale: triradius axial, in pozitie distala si suma crestelor digitale(SCD) mai mare decat media la sexul feminin. Inteligenta este normala sau la limita inferioara a normalului, cu o scadere in special a perceptiei spatiale si a capacitatii de abstractizare. Pacientele pot avea deficite auditive prin anomalii ale urechii interne

12

Page 13: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Sub 41: SINDROMUL TURNER – ANALIZA CITOGENETICAExamene citogenetice:Testul cromatinei X este negativExamenul cromozomilor este esential pt stabilirea diagnosticului de certitudine. Se intalnesc mozaicuri (cel mai frecvent 45,X/46,XX – 15% cazuri); in restul cazurilor se gasesc anomalii de structura ale cromozomului X: izocromozomi X de brate lungi sau de brate scurte, deletii Xp- sau Xq-, cromozomi inelari.In perioada copilariei, copii cu sindrom Turner care au malformatii cardiace sau renale pot face diferite complicatii. Dipistarea precoce a bolnavelor permite folosirea unei terapii eficace cu hormon de crestere si prepubertar cu estrogeni. Ulterior, pot sa apara si tiroidite autoimune, HTA, obezitate si diabet zaharat noninsulino-dependent. Insertia sociala este de obicei buna. Cauzele care determina lipsa frecventa a unui gonozom nu se cunosc. Se pare ca nasterea copiilor cu monosomie X omogena este corelata cu prezenta unei placente diploide.Dintre cazurile de NN cu monosomie X omogena, 50-70% au origine paterna, fiind consecinta unei disjunctii sau intarzieri anafazice in meioza tatalui, care duce la formarea de gameti lipsiti de gonozom.Patogenia sindromului Turner este in curs de elucidare. Analizele moleculare au indicat ca absenta bratului scurt al cromozomului X det hipostatura si malformatii congenitale; in timp ce deletia bratului lung al cromozomului X produce disjunctia gonadica.Diagnosticul prenatal este posibil numai atunci cand se identifica semne ecografice de alarma: hygrama cysticum, hidrops fetal, malformatii congenitale cardiace sau renale, dar diagnosticul unui fetus Turner ridica probleme etice majore privind continuarea sau intreruperea sarcinii.Sub 42: SINDROMUL KLINEFELTER – ASPECT CLINIC Sindromul Klinefelter are o incidenta mai mare de 1 la 1000 de NN de sex masculin, dar multe cazuri nu sunt diagnosticate din cauza modificarilor fenotipice reduse. Rep principala cauza de hipogonadism la barbatDiagnosticul clinic este posibil doar postpubertar. In copilarie poate fi suspectat in prezenta unei staturi inalte, a aspectului gracil si a dificultatilor de adaptare scolara. La pubertate talia creste, pe seama membrelor inferioare. Testiculii raman mici, fermi, nedurerosi la palpare, iar disgenezia gonadica det absenta spermatogenezei si a secretiei de testosteron. Nivelul scazut al testosteronului se asociaza cu valori crescute al hormonilor: FSH si LH.In absenta testosteronului, caracterele sexuale secundare sunt slab dezvoltate: pilozitate faciala, axilara si tronculara sunt absente, pilozitatea pubiana este redusa, vocea este inalta, iar adipozitatea are o dispozitie de tip ginoid. Penisul se dezvolta normal si fct sexuala este normala. In circa 30% din cazuri apare ginecomastia uni- sau bi-laterala , simetrica sau asimetrica. Aparitia ginecomastiei este asociata cu un risc crescut de cancer mamar, persoanele cu sindrom Klinefelter rep 30% din toate cazurile de cancer mamar la barbat.Sterilitatea este primara si definitiva, pacientii cu aceasta afectiune rep 10% din barbatii cu azoospermie.Coeficientul intelectual este la limita inf a normalului. 70% din pacientii cu sindrom Klinefelter prez tulburari de invatare, det de dislexie. Deficitul intelectual este corelat cu prezenta unui nr crescut de cromozomi X. Insertia sociala este de obicei dificila. Sub 43: SINDROMUL KLINEFELTER – ANALIZA CITOGENETICAExamene citogenetice:Testul cromatinei sexuale X si testul cromatinei Y sunt pozitive.Cariotipul releva in 85% din cazuri o trisomie 47,XXY libera omogena. In 12-13% din cazuri sunt prezente diferite mozaicuri cromozomiale (cel mai frecvent: 46,XY/47,XXY) si mai rar alte cariotipuri 48,XXXY, 49,XXXXY; prezenta unui nr mai mare de cromozomi X se asociaza cu cresterea severitatii modificarilor dismorfice si a retardului mintal. Rareori se gaseste un cariotip 46,XX.Speranta de viata este normala. Pot aparea probleme de adaptare sociala si tulburari de comportament.

13

Page 14: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Trisomia XXY omogena are in 60% din cazuri origine paterna (obligatoriu in meioza I) si in 40% din cazuri origine materna(nedisjunctie in meioza I-75% sau meioza II). Trisomia in mozaic este secundara unei nedisjunctii cromatidiene in mitozele unui embrion de sex genetic masculin sau pierderii unui cromozom X la un zigot XXY. Riscul de recurenta nu este mai mare decat in populatia generala, fiind dependent de varsta materna numai in circa 30% din cazuri.Sub 44: TRISOMIA XTrisomia X sau sindromul triplo X afecteaza 1/1000 de NN de sex feminin si nu produce modificari majore caracteristice. Diagnosticul clinic, in general dificil prezinta urmatoarele semne: talia deasupra mediei si coeficientului de inteligenta la limita inferioara a normalului(tulburari de vorbire, dificultati de invatare, probleme educationale), dismorfie faciala necaracteristica (facies rotund, cu fante palpebrale oblice in sus si inafara ), tulburari menstruale (cicluri neregulate, menopauza precoce) si de reproducere (sterilitate sau avorturi spontane repetate). Aceste modificari sunt inconstante si de obicei femeile sunt fertile, putand avea copii normali sau copii cu trisomie X sau trisomie XXY.Explorarile citogenetice precizeaza diagnosticul. Cromatina X este pozitiva, fiind evidentiate celule cu doi corpusculi Barr. Cariotipul poate arata o trisomie X omogena sau in mozaic. In 90% din cazuri, cromozomul X provine dintr-o disjunctie in meioza materna. La aceste cazuri a fost observata o asociere cu varsta materna crescuta.La pacientele cu polisomii X intelectul este mult mai sever afectat si de obicei exista manifestari dismorfice si sterlitate. Cariotipul evidentiaza o tetrasomie X sau pentasomie X, omogena sau in mozaic.Sub 45: ANOMALII CROMOZOMIALE DE STRUCTURA CE IMPLICA UN SINGUR CROMOZOMDELETIILE= anomalii cromozomiale neechilibrate, caracterizate prin pierderea unui fragment de cromozom. In fct de localizarea segmentului pierdut, deletiile pot fi terminale si interstitiale.Deletiile terminale: rez prin ruperea unui cromozom intr-un pct, urmata de pierderea fragmentului terminal acentric si formarea unui nou telomer la capatul rupt.Deletiile interstitiale: sunt produse prin ruperea unui cromozom in 2 pct, situate pe acelasi brat, urmata de pierderea fragm interstitial si reunirea fragmentelor restanteCROMOZOMII INELAR(r) = cromozomi anormali, caract printr-o conformatie circulara. Mecanismul consta in ruperea unui cromozom in doua pct localizate pe brate diferite,, urmata de pierderea fragmentelor acentrice si unirea capetelor fragmentului centric. Cromozomii inelari prez o mare instabilitate si de aceea frecventa lor este redusa.DUPLICATIILE(dup)=anomalii cromozomiale neechilibrate, caract prin prezenta pe unul dintre cromozomi a unui segment in dublu exemplar. Maj duplicatiilor sunt rez unui crossing-over inegal intre cromozomii omologi in similitudinea intre secventele unor gene.INVERSIILE(inv)=rez prin ruperea cromozomului in 2 pct , urmata de rotirea fragmentului intermediar cu 180o si reunirea fragm. In fct de localizarea pct de ruptura, inversiile se clasifica in: Paracentrice: daca cele doua pct de ruptura sunt sit pe acelasi brat, iar fragm rotit nu contine centromerulPericentrice: daca cele doua pct de ruptura sunt situate pe brate diferite, iar fragm rotit contine centromerul; pot produce modificarea morfologiei cromozomuluiIZOCROMOZOMII(i)=cromozomi anormali caract prin prezenta in dublul exemplar a unuia dintre brate(trisomie partiala) si absenta (monosomie partiala) celuilalt brat; pot fi deci izocromozomi de brate scurte sau de brate lungi. Mecan clasic de formare a izocromozomilor implica o eroare mitotica: clivarea transv a centromerului, care det form unui cromozom alc numai din brate scurte si a unuia constituit numai din brate lungi. Acest mecanism a fost rar dovedit. Unul mult mai probabil este rep de aparitia unui schimb inegal de material genetic intre cromzomii omologi la extrem proximala a bratelor, adiacent centromerului. Astfel rezulta un cromozom dicentric, dar prin metode citogenetice clasice este

14

Page 15: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

imposibila vizualizarea ambilor centromeri. Cel mai frecvent izocromozom este i(Xq) identificat la unele paciente cu sindromul Turner.CROMOZOMII MARKER se obs ocazional, rep un cromozom supranumerar fata de cariotipul normal sau anormal de baza. Cromozomii marker pot contine secvente pericentromerice ale unui cromozom (frecvent 15 sau X) sau pot fi mici cromozomi inelari.

Sub 46: ANOMALII CROMOZOMIALE DE STRUCTURA CE IMPLICA A DOI CROMOZOMITRANSLOCATIILE=transfer de segmente intre doi cromozomi , de obicei neomologiPot fi se 3 tipuri: translocatii reciproce, translocatii prin fuziune centrica(Robertsiene) si insertii.Translocatii reciproce(t): se produc prin ruperea a doi cromozomi neomologi, fiecare in cate 1 pct, urmata de schimbul reciproc de fragmente acentrice si realipirea fragm rupte, cu formarea a doi cromozomi derivativi.Translocatii Robertsiene(rob): implica 2 cromoz acrocentrici, omologi sau neomologi. Ei se rup la niv centromerilor sau pe bratele scurte, foarte aproape de centromer, bratele lungi fuzioneaza=> centrozom derivativ, monocentric sau pseudodicentric, iar bratele scurte se pierd. => nr de cromoz se reduc la 45. Deoarece bratele scurte ale celorlalti acrocentrici au copii multiple ale genelor pt ARN ribozomal, dar se pot produce gameti si descendenti anormali.Insertiile(ins)=translocatii nereciproce, care implica transferul unui fragm de pe 1 cromozomm pe un altul neomolog. Sunt necesare 3 pcte de ruptura, doua pe un cromozom si unul pe celalalt centrozom; fragmentul liber cu 2 rupturi este transferat si inserat la niv pct de ruptura al celui de-al doilea cromozom. Fenotipul nu se modifica, dar se produc tulburari de reproducere.CROMOZOMII DICENTRICI(dic)= translocatie neechilibrata, cu ruperea in cate 1 pct a doi cromozomi, urmata de unirea fragmentelor centrice intr-un cromozom derivativ si pierderea fragmentelor acentrice. Nr de crom din celula se reduce de la 46 la 45. Cromozomii dicentrici sunt instabili si se pierd in cursul mitozei. In fct de consecintele fenotipice pe care le produs, anomaliile de structura se imp in:Anomalii echilibrate: nu se prod pierdere sau castig de material genetic (translocatii reciproce echilibrate, inversii) iar fenotipul nu se modificaAnomalii neechilibrate: exista in plus sau minus material genetic (deletii, cromozomi inelari, duplicatii) care produc un fenotip anormal.Sub 47: SINDROMUL WOLF-HIRSHHORNSindromul Wolf-Hirschhorn det de monosomia 4p-, este o anomalie rara cu o incidenta de circa 1/50.000 de nasteri.Caracteristici: hipotrofie staturo-ponderala marcata, microcefalie si o dismorfie faciala caracteristica: hipertelorismul, fruntea si arcadele sprancenare proem, radacina nasului largita, care dau fetei aspect comparat cu o “ casca de luptator grec”; frecvent urechile sunt anormale (jos inserate, helix plat, sinus preauricular). Se asociaza cu malformatii cardiace grave. Retardul mintal este constant si sever.Deletia 4p- poate fi identif pe cromoz metafazici dar suspiciunea clinica implica folosirea tehnicilor de inalta rezolutie si FISH. Reg critica este localizata in reg 4p16. Se recomanda intotdeauna analiza cromoz la parinti.Speranta de viata este limitata, 1/3 din cazuri murind in primul an de viata.Numeroase cazuri sunt sporadice si riscul de recurenta este foarte mic, dar uneori deletia este consecinta segregarii unei translocatii parentale si riscul de recurenta creste.Sub 48: SINDROMUL “CRI-DU-CHAT”Este produs printr-o deletie a bratului scurt al cromozomului 5. Denumirea deriva din particularitatea plansului copiilor afectati, asemanator cu mieunatul de pisica(dat unei anomalii a laringelui)Incidenta bolii este de circa 1/50000 de nasteri.

15

Page 16: Subiecte rezolvate colocviu

GENETICA

Semne clinice: plans caracteristic, dismorfie cranio-faciala cu microcefalie, facies rotund, hipertelorism, epicantus, unghiul ext al ochiului coborat, radacina nasului latita, urechi jos inserate, deseori cu tuberculi preauriculari, comisuri bucale coborate, micrognatie. Particularitatea plansului incepe sa se atenueze dupa varsta de 2 ani, ingreunand diagnosticul clinic, mai ales pt ca unele din semnele mentionate se atenueaza. Faciesul devine lung, cu arcadele supraorbitale proeminente, fantele palpebrale devin orizontale, filtru scurt, comisuri bucale sunt normale, malocruzie dentara.Pacientii prezinta retard mintal sever su deseori strabism, malformatii cardiace si genito-urinare.Tehnicile de inalta rezolutie identifica deletia 5p-, dar marimea segm deletat variaza la dif pacienti.Afectiunea evolueaza cu un retard mintal sever iar supravietuirea este variabila. Sindromul cri du chat este prod de monosomia partiala 5p- fiind intotdeauna implicata banda 5p15. Genele implicate in fenotipul sindromului nu au fost identificate; se stie ca maj semnelor fenotipice sunt det de haploinsuficienta unor gene din subbanda 5p12, iar hipoplazia laringiana ce prod plansul caracteristic apare cand deletia intersecteaza subbanda 5p15.3. Maj cazurilor sunt sporadice, doar 15% sunt urmasii unui parinte purtator al unei translocatii echilibrate. Se recomanda analiza cromozomilor la parinti. Riscul este min pt deletiile de novo si variabil atunci cand unul din parinti are o translocatieSub 49: SINDROMUL VELO-CARDIO-FACIALEste una din cele mai frecvente boli cromozomice (1:2000, 1:4000 NN) insa putin diagnosticata in practica medicala determinata de microdeletia 22q11.2.Semne clinice: hipoplazia sau aplazia timusului(deficite imune) si a glandelor paratiroide(hipocalcemie), anomalii cardiace conotruncale, dismorfie faciala sugestiva, despicatura palatina sau insuf velo-palatina (vorbire hipernazala), anomalii reno-urinare, anomalii scheletice, intarziere in dezv psihomotorie si tulburari psihice, dificultati de invatare, etc.Malformatiile cardiace sunt frecvente si rep deseori primul semn de diagnostic. Prezenta nu este obligatorie iar gravitatea lor este diferita. Cel mai frecvent se intaln: malformatiile conotruncale ?: tetralogia Fallot, arc aortic intrerupt, defect septal conoventricular, etc.Dismorfia cranio-faciala: nu este intotdeauna evidenta la sugari si devine mai pronuntata o data cu cresterea varstei: microcefalie, fata lunga, asimetrica, prez ariile malare sterse, nas lung, proeminent, retrognatism.Anomaliile palatului: frecvente si variaza de la secventa Robin cu despicatura palatina evidenta si pana la integritate structurala a palatului, dar cu grade diferite de insuficienta velofaringiana, ce det refluarea lichidelor pe nas in timpul sugerii, inghititului precum si vorbirea nazonala.Anomalii endocrine si imunologice: hipocalcemia neonatala(convulsii, tremor, rigiditate) ; consecinta unui hipoparatiroidism congenital, poate fi cel mai precoce si unicul semn la sugari. Aplazia timica este semn cardinal pt forma DiGeorge a SVCF dar hipoplazia timusului este frecvent intalnita in formele comune.Dezvoltarea psihomotorie: dezv limbajului este intarziata. Copii cu SVCF pot avea tulburari de comportament variabile, iar adolescentii si adultii cu SVCF, tulburari psihice majore.Diagnosticul clinic de SVCF este dificil, are spectru larg si variabil de manifestari clinice; pacientii pot sa aiba forma grava, uneori letala, fenotipuri intermediare sau numai tulburari usoare de dezvoltare si anomalii faciale subtile sau vorbire hipernazala cu hipoparatirosidism tranzitoriu.Sindromul VCFS poate fi luat in discutie si la NN/sugari cu anomalii cardio cono-truncale si/sau secventa Robin, dar la copii mai mari cu intarzieri in dezvoltare si anomalii faciale sau ORL, fara semne cardinale ale VCFS.Deletia 22q11 este prea mica pt a fi identificata prin cariotipul de rutina. Astfel, microdeletia poate fi demonstrata prin FISH, cu sonde pt 22q11.Riscul de recurenta este nesemnificativ in microdeletiile de novo; in schimb prezenta deletiei la unul din parinti face ca riscul de recurenta sa fie de 50%.

16