De nova yapısal kromozom anomalilerinde mikrosatellit analizleri ile parental kökenin belirlenmesi
Parental origin of de novo structural chromosomal abnormalities by microsatellite analysis
Yazar: ASADOLLAH GHANBARİ MARAND
Danışman: PROF. DR. SEHER BAŞARAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
Yaklaşık her 160 yenidoğandan birinde rastlanan kromozom anomalileri, sayısal ya da yapısal olabilimektedir. Yapısal kromozom anomalileri dengeli ve dengesiz olabilmekte, ailevi kalıtılabildikleri gibi de novo da oluşabilmektedirler. De novo kromozom anomalilerinden sayısal anomaliler hücre bölünmesindeki tek bir hata ile oluştuklarından yapısal anomalilere kıyasla daha sık olarak ortaya çıkmaktadırlar. Bu anomalilerin yaşamla bağdaşmayanları spontan abortus materyallerinde, yaşamla bağdaşanları ise (cinsiyet kromozom anomalileri ve trizomi 21 gibi) yenidoğanlarda daha sıklıkla saptanmaktadır. Parsiyel monozomilere yol açan delesyonlar da tek bir hata ile oluştuklarından nispeten daha sıklıkla görülmekte, oysa özellikle izokromozomlar ve duplikasyonlar iki aşamalı hatalar ile oluştuklarından çok daha ender görülmektedirler. Kromozom anomalilerinin parental köken ve oluşum mekanizmalarının aydınlatılması yalnızca temel biyolojik bilgilere katkıda bulunmayacak aynı zamanda tıbbi tedavisi olmayan kromozom anomalilerinden korunmaya da yardımcı olacaktır. Sayısal anomalilerin oluşum mekanizmalarına yönelik moleküler genetik incelemeler yapısal kromozom anomalilerine oranla daha yoğun olarak yapılmıştır. Bu çalışmada özellikle izokromozomların parental köken ve oluşum mekanizmalarının aydınlatılmasına yönelik moleküler genetik analizler yapıldı. Çalışma kapsamında 46/47, +i(12p) kromozom yapısına sahip 8 olgu, 47,+i(9p)'li bir olgu, tüm 9p trizomisi ile parsiyel 9p trizomisi saptanan birer olgu, interstisyel 9q delesyonu ile parsiyel 9p delesyonu saptanan birer olgu incelendi. Parental kökeni belirlenen i(12p)'li 6 olgudan 5'inin maternal ve 1'inin paternal kökenli olduğu gösterildi, izokromozom 9p olgusunun ise maternal kökenli olduğu belirlendi. İlave izokromozom oluşum mekanizmaları olarak 9 olgudan 3'ünde Mil nondisjunction! izleyen hatalı sentromerik bölünme olduğu, 2 olguda postzigotik nondisjunction ve hatalı sentromer bölünmesi, 2 olguda nondisjunctionın mayotik kökenli olduğu ancak, rekombinasyonsuz MI ya da proksimal rekombinasyonlu Mil nondisjunction olduğu belirlenemedi. İki olguda ise düşük oranlı mozaisizm (<30%) 120ve PCR amplifikasyonunun non-kantitatif özellikte olması nedeniyle mekanizma anlaşılamadı. Tüm 9p trizomisinde anomalinin postzigotik kökenli olduğu ve tek kromatid translokasyonu ile oluştuğu düşünüldü. Parsiyel 9p trizomi olgusunda, anomalinin paternal kökenli olduğu belirlendi. Bu olguda ayrıca, sitogenetik tanı ile belirlenen kırık noktaların mikrosatellit marker analizleri ile değiştiği görüldü. Interstisyel 9q delesyonunda da anomalinin paternal kökenli olduğu belirlendi. Sitogenetik olarak kırık noktaları belirlenemeyen olgunun mikrosatellit marker analizleri ile kırık noktaları saptanabildi. Terminal 9p delesyonunda da kullanılan markerların noninformatif olması nedeniyle delesyon bölgesinin parental kökeni belirlenemedi. Çalışmamızda yer alan +i(12p)'li 8 olgu literatürde bu olguların moleküler çalışması ile ilgili yayınlanan olgular içersinde en büyük seriyi oluşturmaktadır. Sonuçlarımız, ilave izokromozomların çoğunun maternal kökenli olduğunu ve bu olguların ileri anne yaşı ile ilişkili olabileceği görüşlerini destekledi. İzokromozomların oluşumunun tek bir mekanizma ile açıklanamayacağı ve oluşumlarında birkaç mekanizmanın geçerli olabileceği bizim olgularımızda da görüldü. Duplikasyon ve delesyon olgularının paternal kökenli olması literatürdeki olgular ile uyumlu idi. Anahtar kelimeler: Parental köken, Kromozom anomalisi, Izokromozom oluşumu, Pallister- Killian Sendromu, Mikrosatellit markerlar, mozaisizm, Tetrazomi 9p, Delesiyon 9p, Duplikasiyon 9p. 121

Abstract:
Structural and numerical chromosome abnormalities are seen in one out of 160 newborn. Structural abnormalities can occur as balanced or unbalanced form with familial or de novo inheritance. De novo numerical abnormalities occur more frequently than structural abnormalities since it is caused by single event at cell division. Most of them, causing non-viable fetuses, will be observed frequently in abortus materials while fitted ones (abnormalities of the sex chromosomes, trisomy 21, etc.) could be observed in newborn. In structural abnormalities, deletions were observed more frequently than isochromosomes and duplications, since former caused by single while the latter caused by two consecutive events. Identification of parental origin and the understanding of the mechanism of the chromosome abnormalities will not only contribute to our basic biological knowledge but will also help for the prevention from the untreatable occurrences. There are several studies in the literature performed towards the molecular genetic mechanisms of numerical abnormalities, however not so many of the structural anomalies. In this work, molecular genetic analyses were concentrated on the parental origin of isochromosomes and their mechanisms. During the study, 8 cases with 46/47,+i(12p), one case with 47,+i(9p), one case with complete 9p trisomy, one case with partial 9p trisomy, one case with interstitial 9q deletion and one case with partial 9p deletion were analyzed. 6 of the 8 cases with 47,+i(12p) karyotype, the parental origin were able to be determined; 5 were maternal and one was paternal. In isochromosome 9p case, parental origin was identified to be maternal. Mechanism of occurrence of extra isochromosome in total of 9 isochromosome cases was underlined to be meiosis II non-disjunction event followed by centromeric misdivision in 3, post zygotic nondisjunction followed by centromeric misdivision in 2 and meiotic nondisjunction in 2 remaining unclear whether the isochromosome was formed by meisosis I nondisjunction without previous recombination or by meiosis II nondisjunction with a 122recombination at proximal region. Parental origin could not be identified in two cases either due to low mosaicism rate (<30%) or non-quantitative property of the PCR. Mechanism in one case with total 9p trisomy was thought to be post zygotic event involving the translocation of single chromatid. In partial 9p trisomy, abnormality was identified to be paternal in origin. In this case, cytogenetically identified breakpoints were further delineated to be distinct when observed by microsatellite markers. In interstitial 9q deletion, the origin was identified to be paternal. The breakpoints could be identified more precisely by microsatellite markers, which were not recognizable by cytogenetic analysis. The parental origin of the terminal 9p case was unidentifiable due to the noninformative status of the used markers. Our study presents a distinguishable work due to being covered the highest number of cases studied with +i(12p) in the literature. As reported in the literature, the mean maternal age of our cases was increased in cases of extra isochromosomes when these chromosomes were maternal in origin. Our study further pointed out that mechanism of isochromosomes could not be explained by single pathway only. Paternal origin of our duplication and deletion cases was found to be in agreement with the literature. Keywords: Parental origin, Chromosomal abnormality, Isochromosome formation, Pallister- Killian Syndrome, Microsatellite markers, mosaicism, Tetrasomy 9p, Deletion 9p, Duplication 9p. 123