分子细胞遗传学特征的Non-Robertsonian具双着丝的14号染色体;19中确定一个女孩身材矮小和闭经

文摘

我们报告一位16岁女孩面对身材矮小和闭经。最初的细胞遗传学分析显示存在马赛克non-Robertsonian具双着丝的染色体涉及染色体14到19岁。随后由荧光分子细胞遗传学分析原位使用整个染色体杂交(鱼)油漆、着丝粒探针,以及基因特定衍生染色体的调查证实了具双着丝的性质和表明,重组涉及这两个染色体的短臂。此外,我们还发现染色体19 p13.3断点发生在终端1 Mb。这是第一次报告的马赛克non-Robertsonian具双着丝的染色体涉及染色体核型确定45 14到19岁,XX,迪拜国际资本(14、19)(p11.2; p13.3) [35] / 46, XX[15],我们表明,染色体重排可能临床表型的原因。

1。介绍

染色体异常与疾病表型往往导致小说基因的鉴定。在这里,我们报告的女孩,身材矮小,原发性闭经,具双着丝的染色体。身材矮小是指一个人的高度低于预期,青春期闭经这个词意味着缺乏月经或在以后的生活中。闭经的原因包括怀孕,没有子宫,阴道,荷尔蒙失衡,过度的男性睾丸激素,子宫内膜炎、卵巢功能不当(1,2),米勒发育不全(3),卵巢多囊,性腺的发育不全,也由于X /常染色体易位(4]。显然这两种表型的原因是异构的,可能包括环境或遗传因素。遗传因素可能是由于基因缺陷或由于染色体异常包括常染色体和性染色体。有几个染色体异常报告与身材矮小和闭经独立但只有一个报告描述的染色体异常发生率女性身材矮小和闭经(37.93%5]。

结构染色体异常缺失、重复、易位等等相关的各种疾病很常见但具双着丝的染色体在人类是罕见的6只有除了罗伯逊的易位。heterodicentric染色体包括来自nonhomologous染色体着丝粒(7]。这些heterodicentric染色体有两个α卫星在同一染色体序列导致高风险的附件相同的染色单体磁极的有丝分裂纺锤体的形成和在细胞分裂后期桥。但在人类,具双着丝的自然发生的很大一部分人口和通常在有丝分裂和减数分裂(隔离成功8]。其稳定性一直归因于两个着丝粒的失活,创建一个功能monocentric染色体可以隔离时通常在细胞分裂或着丝粒相互非常接近,形成只有一个异色的块(9]。

到目前为止大约有30例non-Robertsonian具双着丝的染色体报告在回顾Lemyre et al。9),包括一些案件与其他常染色体,染色体14到19岁为例,原发性闭经的情况下显示迪拜国际资本(12;14)(10),迪拜国际资本(19;(20)11),32周增长推迟男性胎儿的表现型三倍体18显示一个马赛克的核型+ 18,迪拜国际资本(14;18)/迪拜国际资本(14;18)。母亲把具双着丝的染色体(9)和一个18 q-syndrome造成dic (14;(18)12]。但没有报告non-Robertsonian具双着丝的染色体形成涉及染色体14日和19日。在本文中,我们描述一个女孩,身材矮小,闭经和non-Robertsonian具双着丝的14号染色体;19所示。

2。材料和方法

2.1。临床报告

一个16岁的女孩被称为我们的中心与身材矮小和闭经。详细的家庭历史和书面同意从病人和她的家人。她是四个孩子足月出生的第一个孩子nonconsanguineous夫妇。出生的历史是平淡无奇;她的出生体重是2.5公斤。临床检查发现没有乳房,次要人物性发育迟缓,以及降低LH(促黄体激素)水平。她的身高是131厘米(远低于5百分位)和没有观察到在过去4年增长。她的父亲是167厘米高,她的母亲是152厘米。她15岁的姐姐12岁及12岁以上的153厘米和她的两个兄弟十年149年和140年的cms。

2.2。细胞遗传学分析

进行外周血淋巴细胞染色体分析从病人和她的父母通过使用标准方法。五十中期分析GTG-banding使用胰蛋白酶和染色和银染色的核组织区域(古称)。

2.3。荧光原位杂交

鱼与商用航空探测器进行染色体14 - 19(应用光谱成像),着丝粒探针SE (14/22)和SE (19/ 5/1),基因特定的调查ERCC1(19个问题),ZNF443(19 p13) (Kreatech、荷兰)根据制造商的说明中期利差的病人使用标准程序。

额外的分析是由使用标识的BAC克隆rp11 - 878 j15从19 p13.3地区根据当前人类NCBI的参考序列(13)利用运用和UCSC基因组浏览器(14]。这个克隆是请维拉Kalscheuer博士提供的马克斯普朗克研究所的分子遗传学,柏林,德国。BAC使用NucleoBond质粒DNA是孤立的Midi设备(Macherey-Nagel Dueren,德国),并贴上biotin-16-dUTP(罗氏诊断,曼海姆,德国)尼克翻译。鱼分析病人中期染色体上所描述的标准协议(15]。

2.4。聚合酶链反应

从病人的外周血DNA提取使用标准协议。所有外显子和exon-intron界限的KISS1R衍生肽受体GPR54基因被PCR放大使用20 - 100 ng的基因组DNA。以下引物。外显子1:向前,GGGCGGCCGGGAGGAGGA;相反,CCGGGACGGCAGCAGGTG。外显子2:向前,GCCCAGCGCCCGCGCATC;相反,GTCCCCAAGTGCGCCCTCTC。外显子3:向前,CAGGCTCCCAACCGCGCAG;相反,CGTGTCCGCCTTCTCCCGTG。外显子4:向前,CTTCATCCTGGCTTGTGGCAC;相反,CTTGCTGTCCTCCCACCCAC。 Exon 5: forward, GCCTTTCGTCTAACCACCTTC; reverse, GGAGCCGCTCGGA-TTCCCAC. PCR amplification was performed for 35 cycles with 5UTaq(Fermentas) 1.5毫米MgCl₂0.1米,每个引物和4μL Q的解决方案(试剂盒)。退火温度是60°C外显子1,3,4,5,66°C外显子2。PCR产物直接测序使用BigDye双脱氧法终结者周期与上述相同的引物测序工具和运行在3130基因分析仪(应用生物系统公司)。

3所示。结果

细胞遗传学分析GTG带状染色体患者核型马赛克的45岁的XX,迪拜国际资本(14、19)(p11.2; p13.3) [35] / 46, XX [15]。(图1)。父母双方的染色体是正常的。和染色显示没有卫星non-Robertsonian具双着丝的染色体(数据没有显示)。航空鱼证实的参与染色体重排(图19和142(一个))。证实了导数染色体的具双着丝的性质使用着丝粒探针(图2 (b))。19号染色体是稳心在起源,我们利用鱼类探测器ERCC1和ZNF443允许我们确定参与的19个p或19手臂的重排。鱼与这个调查显示近端地区绿色信号和红色信号的远端地区non-Robertsonian具双着丝的染色体。从这个结果我们得出结论,断裂发生在19 p13.3区域(数据2 (c)和2 (d))。

3.1。分配衍生染色体上的断点

断点p地区19日被确认后,我们进行了鱼的BAC克隆rp11 - 878 j15 (959520 - 1144508) (GRCh37 / hg19) 19日p13.3地区。信号对正常染色体19和在座non-Robertsonian具双着丝的染色体(图3)。这一结果表明,断点位于远端。

相比,我们在数据库中搜寻潜在疾病导致基因19 p13.3地区和确认KISS1R基因(917342 - 921015),它似乎在青春期的发病中发挥作用。因此我们也分析了疾病导致该基因缺失或突变通过PCR引物对侧面的所有5个外显子和随后的桑格排序使用相同的引物(图4)。序列分析并没有透露任何致病突变KISS1R基因,从而排除了这种基因序列变化导致患者的表型。这些结果表明,断点位于近似1 mb端粒的这个区域。

4所示。讨论

具双着丝的常染色体不是普通人类,因为他们常常导致部分三染色体细胞和部分染色体(6]。除了罗伯逊的易位,常染色体宪法具双着丝的染色体很少见,大多数这些涉及一个近端着丝染色体短臂断点融合到另一个染色体,其中有一个断点(16]。具双着丝的染色体形成推测是由于减数分裂重组臂内倒位圈内,isochromatid打破U形重新加入,有丝分裂交换、罗伯逊易位和nonhomologous non-Robertsonian易位。

具双着丝的染色体桥本质上是不稳定的,因为在细胞分裂形成和破损。但具双着丝的染色体的稳定性涉及到一个近端着丝染色体可能是由于相对较小的近端着丝染色体和常染色体着丝粒之间的距离。此外,缺乏相关的表型删除p手臂的近端着丝染色体也有利于胚胎的发育能力。稳定的另一个原因可能是由于失活的两个着丝粒,创建一个功能monocentric可以隔离通常在细胞分裂过程中染色体。着丝粒失活的分子机制了解甚少,但研究表明,基因组和表观遗传机制可以参与。也观察到稳定的着丝粒失活涉及部分删除α卫星阵列的不活跃的着丝粒8]。

我们研究了一个女孩,身材矮小,闭经和确定了non-Robertsonian具双着丝的染色体14到19岁。在大多数的细胞遗传学的辨认heterodicentric常染色体,只有一个主缢痕。主缢痕对应于着丝粒的活动(17]。在我们的病人,我们观察到的细胞遗传学的着丝粒19缺乏一个狭隘的外观,着丝粒14显示中期染色体的主缢痕14描绘是活跃的着丝粒。着丝点的动态和静态状态也解释在迪拜国际资本(13;17)情况下的鱼18]。同样,在我们的鱼与着丝粒探针实验观察到19个着丝点一直显示“双重染色单体”信号而14更像是monocentric染色体着丝粒显示单一的信号。这表明,19号染色体着丝粒压制,着丝粒14是活跃的。还沙利文et al。19)显示在许多罗伯逊的14号染色体易位病人最常保持活跃,不管其他的近端着丝。这些结果暗示着丝粒是“强”或少服从着丝点失活。因此,我们假设我们的病人显示pseudodicentric non-Robertsonian衍生染色体。因此,我们推测,具双着丝的染色体的稳定性可能是通过失活的着丝粒19。机制很可能nonhomologous non-Robertsonian易位。

保持视图患者的表型特征,我们在19 p13.3地区寻找潜在的候选基因。我们确认的存在KISS1R基因,这个基因编码的蛋白质明胶像G蛋白耦合的受体结合metastin,转移抑制基因编码的肽KISS1。基因表达的组织分布表明,参与调节内分泌的功能,这是支持的发现这个基因似乎在青春期的发病中发挥作用。这个基因的突变与hypogonadotropic性腺机能减退;De Roux et al。20.显示的参与KISS1R促性腺激素分泌的调节。这个基因出现远端(917342 - 921015)的BAC克隆研究,917 kb的距离内端粒。我们的病人没有显示这个基因缺失;因此,我们假设这个断点发生远端地区和区域内终端917 kb。实验也表明,端粒破坏导致非随机新创的形成具双着丝的人类染色体(包括近端着丝染色体21]。因此,表型可能是由于中断端粒序列的区域或可能是由于其他一些基因的位置效应远离断点。断点地区进一步精细定位和精确的描述可以帮助识别的新基因参与身材矮小和闭经。

总之这里的病人报告增加了知识non-Robertsonian具双着丝的染色体身材矮小和闭经。我们发现了一个non-Robertsonian具双着丝的染色体和证实它,也排除在外的参与KISS1R基因。它总是有趣的学习情况下每种情况下是一个潜在的材料的说明genotype-phenotype相关性。我们所知,这是第一个病人non-Robertsonian具双着丝的14号染色体;19个身材矮小和闭经。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究支持核心格兰特DNA指纹分析和诊断中心的生物技术。作者要感谢薇拉Kalscheuer博士来自马克斯·普朗克分子遗传学研究所,为她论文的建议和评论。

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