Görünürde dengeli yapısal kromozom anomalilerinde submikroskobik dengesizliklerin A-CGH yöntemi ile araştırılması
Investigation of submicroscopic imbalances in apparently balanced structural chromosomal abnormalities via array-CGH method
Yazar: NİHAN BİLGE SATKIN
Danışman: PROF. DR. SEHER BAŞARAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Genom = Genome ; Kromozom düzensizlikleri = Chromosome aberrations ; Kromozomlar = Chromosomes ; Malformasyonlar = Abnormalities ; Ultrasonografi = Ultrasonography ; Zeka geriliği = Mental retardation

Özet:
Canlı doğumların %5,2'sinde saptanan dengeli kromozomal yeniden düzenlenmelerde, olguların klinik olarak etkilenmesi beklenmemesine karşın normal popülasyona oranla 2-3 kat artmış risk taşıdığı bildirilmektedir (%2-3). Klinik olarak etkilenmiş ve görünürde dengeli yapısal kromozom anomalisi saptanan olgularda yeniden düzenlenmenin kırık noktalarında, yakınında veya kırık noktalarından bağımsız bölgelerde yer alan genlerin yapısını, dolayısıyla ekspresyonunu bozabilecek gen içi kırıklar, delesyon ya da duplikasyonlar saptanmıştır. Ayrıca genin yeni pozisyonunda ekspresyonunun bozulması, kimerik yeni bir genin oluşması, genlerin fonksiyon kazanımı/kaybetmesi, imprinting kalıbının bozulması da klinik bulguların ortaya çıkmasına yol açar. Konvensiyonel sitogenetik yöntemlerle mikroskopik düzeyde dengeli olarak değerlendirilmesine rağmen bu değişimlerin submikroskopik düzeyde dengesiz olabilecekleri array teknikleri ile gösterilmiştir.
Bu çalışmada, görünürde dengeli yapısal kromozom anomalisi taşıyan ve klinik olarak etkilenmiş 21'i postnatal, 13'ü prenatal 34 olgu, a-CGH tekniği ile incelendi. Postnatal olguların 14'ü de novo, 7'si ise ailevi kalıtım göstermekteydi ve bu olguların 7'sinde (%33), genomik düzeyde dengesizlik saptandı. Bu anomalilerin tümü de novo olgulardaydı. Prenatal olguların 6'sı de novo, 5'i ailevi iken 2 olgunun kalıtımı bilinmiyordu ve sadece 2'inde (%15,3) genomik düzeyde dengesizlik saptandı. Saptanan bu genomik değişimlerin de novo oldukları ebeveynlerin a-CGH incelemeleri ile gösterildi.
Literatürde de aynı popülasyon için yapılan array çalışmalarında anomali oranı postnatal serilerde %33-60, prenatal serilerde %16-28 olarak bildirilmektedir. Postnatal serideki genomik değişim oranımız literatür ile uyumlu iken prenatal serideki oranımızın daha düşük olduğu gözlendi. Kırık noktalarından bağımsız bölgelerdeki genomik dengesizliklerin anomaliler içindeki oranı (%42,8) literatür ile (%15-40) uyumluydu.
Tek bir testte tüm genomu kb düzeyinde inceme olanağı sağlayan mikroarray teknikleri, günümüzde post ve prenatal olgularda saptanan görünürde dengeli yapısal anomalilerin aydınlatılmasında en etkin tekniktir.

Abstract:
Although the subjects are not expected to be influenced, it's reported that 5.2% of live births have a risk ratio of 2-3 fold in balanced chromosomal rearrangements (2-3%) compared to normal population. Internal gene breaks, deletions or duplications that could alter the structure and thus the expression of genes located in or near breakpoint of rearrangements or at regions independent to breakpoints were observed in cases which are clinically affected and carrying an apparently balanced structural chromosomal abnormality. Furthermore, the impairment of the expression of the gene in its new location, formation of a new chimeric gene, gain or loss of function of the genes, impairment of the imprinting pattern could also lead to clinical findings. It has been shown that even though these alterations are considered as balanced via conventional cytogenetic methods at microscopic level, they can be imbalanced at submicroscopic level as shown via array techniques.
In this study, 34 cases (21 postnatal, 13 prenatal) which carry apparently balanced structural chromosomal abnormalities and clinically affected subjects were analyzed with a-CGH technique. 14 of the postnatal cases were de novo, 7 were inherited, and in 7 of these cases an imbalance was detected at genomic level (33%). These abnormalities were all detected in de novo cases. 6 of prenatal cases were de novo and 5 were inherited, the inheritance of 2 cases was not known and a genomic imbalance was detected in 2 of the cases (%15,3). Array-CGH analyses of parents have shown that these genomic alterations were de novo.
The anomaly percentage of the same population acquired with array studies were reported as 33-60% in postnatal series and 16-28% in prenatal series in the literature. Our genomic alteration level findings in postnatal series were consistent with the literature, on the other hand our percentage in prenatal series were lower. The percentage of genomic imbalances at regions non-related to breakpoints in all abnormalities (42.8%) was also correlated with literature findings (15-40%).
Microarray techniques, which allow analyzing the whole genome at kb level in one test, are the best technique in detecting the apparently balanced structural chromosomal abnormalities observed in post- and prenatal cases at the present time.
Keywords: apparently balanced structural chromosomal abnormalities, array-CGH, genomic imbalances, multiple congenital anomalies and mental retardation, pathologic ultrasound findings