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Citogenetica : analisi dei cromosomi NUMERO, MORFOLOGIA e…. CROMATINA : contenuto granulare del nucleo (DNA e proteine) - eterocromatina (elementi ripetitivi)

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Presentazione sul tema: "Citogenetica : analisi dei cromosomi NUMERO, MORFOLOGIA e…. CROMATINA : contenuto granulare del nucleo (DNA e proteine) - eterocromatina (elementi ripetitivi)"— Transcript della presentazione:

1 Citogenetica : analisi dei cromosomi NUMERO, MORFOLOGIA e…. CROMATINA : contenuto granulare del nucleo (DNA e proteine) - eterocromatina (elementi ripetitivi) - eucromatina (sequenze trascritte) CROMOSOMI : 46 molecole di DNA duplicate e spiralizzate visibili durante la divisione cellulare (metafase) - n° caratteristico per ogni specie - lunghezza e morfologia definite - bandeggio caratteristico con sostanze coloranti (Giemsa, Quinacrine)

2 1956 Tijo e Levan 46 cromosomi umani 1959 Anomalie di numero trisomia 21: s. di Down 45, X : s. di Turner 47, XXY : s. di Klinefelter 1960 Anomalie di struttura Cromosoma di Philadelphia (LMC) 1968 Caspersson Bandeggio cromosomico Trattamento di cellule in metafase con soluzione ipotonica t(7;11)(p15;p15)

3 Linfociti T PHA Colchicina Blocco in metafase Soluzione ipotonica e fissazione FISH (1982) ibridazione fluorescente in situ denaturazione del DNA cromosomico e ibridazione con sonda fluorescente

4 microscopio ottico - bandeggio G Analisi convenzionale del cariotipo

5 ideogrammi p = braccio corto q = braccio lungo numerazione delle bande dal centromero al telomero Analisi convenzionale (microscopio ottico)

6 Come si riconoscono i singoli cromosomi ? Posizione del centromero metacentricoacrocentrico p q p q Analisi convenzionale (microscopio ottico)

7 telomero centromero Bandeggio G caratteristico bande G CHIARE ricche in GC molti geni bande G SCURE ricche in AT pochi geni

8 risoluzione cariotipo : ( n. bande totali per corredo aploide ) Cromosoma 7 Diverse risoluzioni di bandeggio G 16 bande24 bande46 bande

9 Bandeggio C (eterocromatina) Notare le grandi regioni eterocromatiche dei cromosomi 1 e 9 Analisi convenzionale (microscopio ottico)

10 Indicazioni allanalisi del cariotipo Cariotipo costituzionale : –sospetto clinico di patologia cromosomica –ritardo di crescita o di sviluppo, facies dismorfica, malformazioni multiple –ritardo mentale –genitali ambigui o disgenesia gonadica –sterilità e coppie con aborti ripetuti –storia famigliare positiva per anomalie cromosomiche Aborto spontaneo, morte alla nascita o neonatale Gravidanze con età materna > 35 anni Neoplasie (ematologiche)

11 Anomalie del cariotipo Anomalie di numero : –Trisomie (21, 13, 18, X, Y) –Monosomie (45, X) –Tri- Tetra-ploidie (3N, 4N con N=23) Anomalie di struttura : –Traslocazioni (bilanciate e non) –Inversioni, cromosomi ad anello, isocromosomi –Delezioni, duplicazioni Sindromi da instabilità cromosomica e siti fragili : –Atassia-Telangiectasia, Anemia di Fanconi, S. di Bloom.. –X fragile Citogenetica oncologica : –Traslocazioni cromosomiche caratteristiche..

12 Incidenza di anomalie cromosomiche da screening neonatali ( nati vivi) Crom. sessuali in MASCHI 1 / 360 Crom. sessuali in FEMMINE 1 / 580 Aneuploidie degli autosomi 1 / 700 Anomalie strutturali (autosomi, X e Y) 1 / 375 Tipo di anomalia Incidenza Totale anomalie = / 154 Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

13 Incidenza di anomalie cromosomiche da screening neonatali ( nati vivi) Crom. sessuali in MASCHI (43.612) 1 / ,XXY1 / ,XYY1 / altre aneuploidie X o Y1 / Crom. sessuali in FEMMINE (24.547) 1 / ,X1 / ,XXX1 / 900 altre aneuploidie X1 / Tipo di anomalia Incidenza Totale anomalie = / 154 Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

14 Incidenza di anomalie cromosomiche da screening neonatali ( nati vivi) Aneuploidie degli autosomi 1 / 700 Trisomia 211 / 830 Trisomia 181 / Trisomia 131 / altre aneuploidie1 / Anomalie strutturali (autosomi, X e Y) 1 / 375 Bilanciate ( Non Robertsoniane )1 / 885 Bilanciate ( Robertsoniane )1 / Sbilanciate ( Non Robertsoniane)1 / Sbilanciate ( Robertsoniane )1 / Tipo di anomalia Incidenza Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

15 Incidenza di anomalie cromosomiche in stadi diversi di vita fetale e neonatale incidenza 1 / 21 / 501 / 160 Anom. numeriche 96 % 85 % 60 % Anom. strutt. Bilanciate % 30 % Anom. strutt. Sbilanciate 4 % 5 % 10 % aborti feti di madri >35 1° trimestre amniocentesi nati vivi Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

16 Frequenza di anomalie cromosomiche in aborti spontanei con cariotipo anomalo ( su aborti spontanei non selezionati ) Aneuploidie Trisomie autosomiche52 % Monosomie autosomiche< 1% 45,X19 % Triploidie16 % Tetraploidie 6 % Altre 7 % Tipo di anomalia % sul totale delle anomalie Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

17 Esito di concepimenti Triploidie / Tetraploidie % ,X % 1 Trisomia % ---- Trisomia % 1 Trisomia % 10 Altre trisomie % 1 Riarrang. Sbilanciati % 4 47,XXY 47,XXX 47,XYY % 15 Aborti spontanei Concepimenti N. % nati vivi Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus. Cariotipo Normale %8.450 Cariotipo Anomalo % 50 Totale % 8.500

18 Anomalie Cromosomiche numeriche –trisomie (cromosoma aggiuntivo) –monosomie (perdita di un cromosoma) –poliploidie (multipli di 23 crom. aggiuntivi) –ESAC (cromos. anomalo sovrannumerario)

19 Trisomia 13 47, XY, +13

20 CARIOTIPO TRIPLOIDE 69,XXY

21 Trisomia 21 47, XY,+ 21

22 Sindrome di Down (1/800) Facies caratteristica brachicefalia, occipite piatto, collo corto bassa statura, ipotonia mani corte e larghe, piega palmare, clinodattilia ritardo mentale (QI: 30-60) cardiopatie (30-35%), atresia duodenale, fistolaTE rischio aumentato di leucemie prematura senilità, segni Alzheimer-like 95% : trisomie libere (ND materna - meiosi 1: 90%) 4% : traslocazioni robertsoniane rob(14;21) rob(21;22) < 1% : isocromosoma 21, mosaici, trisomie parziali

23 Sindrome di Down: Trisomia 21 libera da NON disgiunzione meiotica 90% dei casi materna 10% dei casi paterna o materna rischio empirico di ricorrenza per la coppia : 1%

24 Incidenza della sindrome di Down / / / / /6251/4201/ /3851/2501/ /2251/1501/ /1001/701/80 421/651/401/30 441/401/251/25 Età materna Alla nascita Amniocentesi Villocentesi 16 ma sett ma set t. Hsu et al. (1998) in: Milunski A. (ed) Genetic disorders and the fetus.

25 Sindrome di Down: Trisomia 21 da traslocazione robertsoniana (4%) rob (14;21) rob (21;22) i (21;21)

26

27 Trisomia cromosoma 21

28

29 Traslocazione robertsoniana: t(13;15)

30 Cugina di I° grado con figlia Down, rischio per la gravidanza in corso ? ? Rara possibilità di Down ereditario se trisomia NON libera: R = 4% (rarissimo mosaicismo germinale con RR solo per la coppia) 4% 2% 1% 0.5% 0.25% 0.125% Rischio per età :a 29 anni 1/1100 a 37 anni 1/225

31 D. cromosoma ad anello E. traslocazioni N A reciproche NAAN robertsoniane NNA F. sito fragile AN A. delezioni interstiziale NA terminale NA B. duplicazioni tandem NA invertita NA C. inversioni paracentricapericentrica NAAN

32 TRASLOCAZIONE 10q;11q

33 10 10 der der

34 Conseguenze delle anomalie cromosomiche di struttura perdita / acquisizione di materiale genetico –monosomie parziali –trisomie parziali interessamento di un gene/i nel punto di rottura –perdita di funzione di un gene –formazione di un gene di fusione –difetto di imprinting nessuna conseguenza in termini quantitativi o di funzione genica ma: –inattivazione della X normale nelle t (X;A) –segregazione sbilanciata alla meiosi o mitosi –predisposizione ad ulteriori riarrangiamenti

35 https://hcforum.imag.fr/H_A/index.html

36

37 Sindrome di Miller-Dieker Genitore sano: inv. peric. crom.17 Figlio con M-D: dup (17q), del (17p) Sonde: LIS-1 (17p13.3) RAR (17q12)

38 Caso 510/02 madre

39 PAINTING CROM /02

40 Madre a mosaico e unica linea nella figlia SP510/02

41

42 SONDA BCR(22q11)-ABL(9q34) crom. 22 crom. 9 NEGATIVA

43 presenza di un cromosoma Filadelfia

44 presenza di un doppio cromosoma Filadelfia

45 Sonda: DiGeorge 22q11.2 (gene Tuple1) Controllo 22q13.3 (gene ARSA)

46 Sindrome da delezione 22q fenotipi, anche nella stessa famiglia: sindrome di DiGeorge (in neonati): –difetto cell. T (ipoplasia timo) –ipo-calcemia (ipoparatirodismo) sindrome Velo-Cardio-Faciale (di Shprintzen) : –anomalie cranio-faciali e del palato –bambini con voce nasale Cardiopatia tronco-conale (sindrome di Takao) : –predominano le anomalie cardiache –tetralogia di Fallot, interruzzione arco aortico (tipo B) –tronco arterioso, destropos. arco aortico, art. succl. destra aber. Fenotipo CATCH: Cardiac Abnormality, T cell defect, Clefting, Hypocalcemia

47 Sindrome da delezione 22q11.2 Incidenza : 1/ nati 5% dei neonati con difetti cardiaci > 40% di Tetralogia di Fallot + atresia v. polmonare > 60% di Tetralogia di Fallot + assenza di v. polmonare 3 Mb delezione sindrome del 22q11.2 duplicazione sindrome cat eye

48 Sonde: Williams 7q11.23 controllo 7q31 Sindrome di Williams Delezione 7q11.23

49 Sindrome di Williams-Beuren Volto caratteristico: ripienezza peri / supra orbitale (specie supero-laterale), sopraciglia e ciglia rade nella regione mediana, gote gonfie ribassate….

50 Volto caratteristico: …. naso corto con sella nasale schiacciata filtro liscio e lungo iride stellata Difetto cardiaco: stenosi aortica sopra-valvolare Ritardo mentale con personalità estroversa A volte ipercalcemia nellinfanzia sinostosi radio-ulnare (10% dei casi)

51 Delezioni sub-telomeriche

52 Sonda cromosoma- specifica nucleo in interfase cromosomi in metafase

53 FISH su nuclei in interfase Normale Trisomia 21

54 Anomalie cromosomiche multiple (cromos. 1, 3, 6 e 11)

55 Traslocazione complessa 1, 3, 6, 11

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58 Chromosome Painting

59 CGH Comparative Genome Hybridization Identificazione di regioni cromosomiche perse o amplificate Cellule tumorali Cellule normali Estrazione del DNA e marcatura con fluorocromi Ibridazione metafasi Piastre di cloni genomici


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