遺傳諮詢手冊/22 號環狀染色體
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22 號環狀染色體
- 你能用你自己的話說說為什麼你會被轉介到遺傳學嗎？
- 你對染色體結果的理解是什麼？
- 你的主要問題或擔憂是什麼？
- 概述會議
- 解釋染色體結果
- 獲取家族史（詢問標準問題，例如）流產、智力障礙、學習障礙、出生缺陷等。
- 醫生會檢查他，並可能會詢問更多關於他病史的問題
- 我們將討論我們所知道的，並儘可能回答問題
- 簡要解釋染色體和基因
- 他有 46 條染色體，包括一個 X 和一個 Y，這表明我們已經知道他是男孩
- 他還有一部分額外的染色體，形成了一個環
- 該環包含 22 號染色體的一部分（顯示圖譜）
- 環通常在染色體末端斷裂後形成，留下“粘性末端”，然後連線起來。
- 我們並不真正知道為什麼環會形成
- 我們也不知道額外的染色體片段最初來自哪裡
- 額外染色體物質的存在會改變我們身體的生長和發育方式
- 文獻中沒有報道與在 ______ 中發現的完全相同的額外 22 號環狀染色體的個體。
- 因此，很難讓你清楚地瞭解期望什麼
- 特別是由於我們正在考慮兩件事，一個是額外的遺傳物質，另一個是它以環狀形式存在
- 但是，我們可以告訴你我們從文獻中關於某些方面類似的報道中所知道的
- 我想盡我所能解決你的主要問題，所以請隨時提出問題
- 額外的環狀染色體已從父母遺傳給子女（爺爺、父親和兒子都有額外的 22 號環，比 ______ 的環小很多）
- 當環狀染色體在細胞分裂之前複製時，有時很難將它們分開，這會導致環狀染色體發生改變（新的斷裂點或某些物質的重複）
- 據認為，如果它們無法分開，細胞就會死亡
- 一個人細胞中存在環狀染色體佔一定比例（而不是全部）的情況比較常見
- 在這種情況下，具有額外環狀染色體的細胞被認為會死亡（這方面的證據來自這樣一個事實，即有時當這些個體被重新檢測時，不再存在環狀染色體，或者它們在細胞中的比例更小。）
- 看來 ______ 比文獻中報道的所有或部分 22 號染色體重複的幾乎所有個體都要好
- 如果個體具有整個額外的 22 號染色體副本（不是環狀染色體），他們通常在出生前或出生後不久就會死亡。他們通常也有許多出生缺陷和典型的身體特徵。
- 據報道，部分缺失的個體具有一些 ______ 似乎沒有的身體特徵和健康問題。
- 完全 22 三體綜合徵、der(22) 綜合徵和貓眼綜合徵 (CES) 有一些重疊的特徵（參見描述具有完全和鑲嵌型 22 三體的文章中的圖表，並參見列出 CES 特徵的圖表）
- 通常與超數雙衛星標記染色體 (inv dup 22pter-22q11.2) 相關聯，導致該區域有 4 個複製
- 高度可變的表型（相同的標記在不同代中會導致不同的表型）
- 3 個複製足以導致 CES 表型（Reiss _等人_ 1985 年和 Knoll _等人_ 1994 年）
- 診斷 CES 的標準包括：
- 虹膜和/或視網膜的視神經眼球發育不全
- 肛門閉鎖（有或沒有瘻管）
- 耳前皮膚標籤和凹陷
- 心臟缺陷（特別是肺靜脈完全異常回流）
- 畸形特徵（眼距過寬、眼瞼裂隙向下傾斜、泌尿生殖器缺陷、輕度至中度智力障礙）
- 三代人都擁有從 22q11.2 衍生的微小環
- 在三代人中，環在 90% 的血細胞中存在
- 受 CES 影響的個體在每個細胞中都有該區域的 4 個複製（未受影響的父親和祖父有 3 個複製）
- 父親和父親的祖父沒有臨床特徵
- 可能是雙著絲粒標記染色體的衍生物
- 語言溝通能力有限
- 持續的自傷行為
- 活動能力差
- 眼球發育不全（在貓眼綜合徵中很常見）
- 前額突出
- 後髮際線低
- 下頜前突
- 舌頭突出
- 視力差
- 需要幫助完成日常生活技能
- 手和手指短
- 中度胸椎後凸
- 陰莖和睪丸小
- 雙側單橫掌紋
- 沒有語言能力
- 持續的自傷行為
- 缺乏日常生活技能
- 視力非常差
- 表型比 22 號染色體完全三體和 der(22)t(11:22) 更輕
- 型別和嚴重程度類似於貓眼綜合徵 (CES)
- 輕微的身體異常
- 雙側耳前窩
- 生長遲緩
- 高顎弓
- 雙側腎積水
- 粗大運動技能發育遲緩
- 透過兩次 DNA 斷裂，一次在同一條染色體的每個臂上，然後近端斷裂端融合。這些 DNA 斷裂的原因通常未知，端端連線背後的機制也是如此。非同源末端連線機制可能在這個過程中發揮作用 (Smith 等人，2001)。環狀染色體也可以透過同一條染色體臂上的兩個斷裂點融合形成。然而，只有少數此類環狀染色體的例子得到描述。最有可能的原因是它們是無著絲粒的，並且會缺少細胞分裂機制的連線點。除非存在著絲粒複合物的不同錨定序列，否則它們將在隨後的有絲分裂中丟失。然而，在罕見的體細胞 (Slater 等人，1999) 和獲得性 (Gisselsson 等人，1999) 環狀染色體案例中，已經描述了這種“新著絲粒”序列。
- 透過同一染色體上功能失調的端粒的融合。一些體外和動物模型已經表明，端粒 DNA 重複序列的縮短會導致保護性蛋白從染色體末端分離 (Counter 等人，1992)。這使得染色體末端易於與來自其他染色體的 DNA 重組——導致雙著絲粒的形成——或者與同一染色體的另一臂重組——導致環狀染色體的形成。
- 已知攜帶著絲粒異染色體或同源羅伯遜易位體的父母可能會生下患有環狀染色體的孩子，這些環狀染色體顯然來自親本的異常 (Mears AJ 引用 de Almeida 等人 1983 和 Neri 等人 1983)
- 當標記染色體斷裂，單著絲粒片段的末端融合時，就會形成超數的環狀染色體
- 1/50,000 人類胎兒 (Jacobs 等人，1975)
- 在大多數情況下，這些環狀染色體是透過兩個臂上的斷裂點形成的，隨後近端末端融合成一個環狀染色體，並丟失了遠端部分。
- 因此，這種環狀染色體可能會導致類似於末端缺失綜合徵的臨床特徵。
超數環狀染色體
- 或者，先天性環狀染色體是超數的，即它們與相應染色體的兩個正常同源染色體一起出現 (Anderlid 等人，2001)
- 由於以下原因而罕見
- 實際上，它們在發生率上很少見
- 超數環狀染色體通常會在體內逐漸消失，最終只觀察到具有正常核型的細胞 (Michalski K 等人 1993 引用 Hoo 等人 1980)
- 報道數量不多，難以預測預後或提供經驗風險資料
- 超數標記染色體比超數環狀染色體更常見，發生率為 1/1500 到 1/500 (Michalski K 等人 1993 從 1984-1990 年的多項研究中推斷得出)
- 其後果將類似於部分三體或重複
- 不同的特徵取決於
- 涉及哪條染色體
- 染色體內部斷裂點的位點。
- 患有額外環狀染色體的患者不僅會表現出由缺失或重複引起的各種症狀
- 在一項包括 200 多名先天性環狀染色體患者的薈萃研究中，已經證明，大多數患有環狀染色體的兒童表現出超出其染色體不平衡預期的生長遲緩 (Kosztolanyi，1987)。
- 這表明這是由於環狀染色體的有絲分裂不穩定性，阻止了體細胞正常增殖。
- 這一假設得到以下事實的支援：與具有較小環狀染色體的患者相比，具有較大環狀染色體的患者更容易出現生長障礙 (Kosztolanyi，1987)。
- 這與環狀染色體動力學的 BFB 模型一致。
- 從統計學上講，大環狀染色體在每個細胞週期中會發生更多姐妹染色單體交換，因此在後期斷裂的傾向更高。
- 在正常細胞中，這會引發生理性 DNA 損傷反應，導致細胞週期停滯或凋亡 (Cohen-Jonathan 等人，1999)。
- 攜帶環狀染色體的細胞群體的增殖速度將比沒有環狀染色體的群體慢；帶有環狀染色體的群體適應性較差，處於選擇性劣勢。
- 有趣的是，環狀染色體丟失或尺寸減小在先天性環狀染色體案例中並不罕見。
- 特別是，具有小環狀染色體的案例通常表現出沒有環狀染色體的亞克隆，因此這些患者是環狀染色體/單體鑲嵌體 (Gisselsson 等人，1999)。
- 與線性染色體不同，環狀染色體可以透過三種不同的方式進行細胞分裂 (McClintock，1938; Lejeune，1968)。環狀染色體遵循哪條途徑取決於細胞分裂前環狀染色體中發生的姐妹染色單體交換 (SCE) 的數量
- 沒有 SCE 或相同方向的偶數個 SCE 將使染色單體正常、對稱地分離。
- 不同方向的偶數個 SCE 將導致相互交聯的環狀染色體的形成。
- 奇數個 SCE 將導致兩個平行染色單體轉變為一個連續的環狀染色體，其大小是原始環狀染色體的兩倍 (圖 2)。
- Anderlid BM, Sahl n S, Schoumans J, Holmberg E, Ahsgren I, Mortier G, Speleman F, Blennow E (2001) 用微 FISH 對 12 條超數環狀染色體進行詳細表徵，並尋找單親二體性。Am J Med Genet 99: 223-33. Artandi SE, DePinho RA (2000) 端粒在抑制和促進致癌作用中的關鍵作用。Curr Opin Genet Dev 10: 39-46 Medline
- Gisselsson D, H glund[檢查拼寫] M, Mertens F, Johansson B, Dal Cin P, Van den Berghe H, Earnshaw WC, Mitelman F, Mandahl N (1999) 人類腫瘤細胞和非腫瘤細胞中環狀染色體的結構和動力學。Hum Genet 104: 315-325 Medline
- Jacobs PA, Frackiewicz A, Law P, Hilditch CJ, Morton NE (1975) 染色體結構異常對人類生殖能力的影響。II. 結果。Clin Genet 8: 169-178 Medline
- Kosztolanyi G (1987) “環狀染色體綜合徵”是否存在？對 207 例患有環狀常染色體的病例報告的分析。Hum Genet 75: 174-179 Medline
- Lejeune J (1968) 關於環狀結構的複製。Ann Genet 11: 71-77 Medline
- McClintock B (1938) 透過環狀染色體的異常行為產生具有突變特徵的純合缺陷組織。遺傳學 23: 215-376
- McClintock B (1940) 玉米中染色體斷裂端的穩定性。遺傳學 26: 234-282
- Slater HR, Nouri S, Earle E, Lo AW, Hale LG, Choo KH (1999) 穩定環狀 1p32-p36.1 染色體中的新著絲粒形成。J Med Genet 36: 914-918 Medline
- Smith J, Smith K, M zard C (2001) 捆綁鬆散的末端：DNA 雙鏈斷裂的產生和修復。http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/Deep/DoubleStrandBreaksID20008.html
- Gisselsson D，環狀染色體：生命結束和開始時的惡性迴圈。Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol 2001 年 12 月。
- URL : http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/Deep/RingChromosID20030.html
本概要中的資訊最後更新於 2002 年 7 月。