遗传咨询手册/22 号环状染色体
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22 号环状染色体
- 你能用你自己的话说说为什么你会被转介到遗传学吗？
- 你对染色体结果的理解是什么？
- 你的主要问题或担忧是什么？
- 概述会议
- 解释染色体结果
- 获取家族史（询问标准问题，例如）流产、智力障碍、学习障碍、出生缺陷等。
- 医生会检查他，并可能会询问更多关于他病史的问题
- 我们将讨论我们所知道的，并尽可能回答问题
- 简要解释染色体和基因
- 他有 46 条染色体，包括一个 X 和一个 Y，这表明我们已经知道他是男孩
- 他还有一部分额外的染色体，形成了一个环
- 该环包含 22 号染色体的一部分（显示图谱）
- 环通常在染色体末端断裂后形成，留下“粘性末端”，然后连接起来。
- 我们并不真正知道为什么环会形成
- 我们也不知道额外的染色体片段最初来自哪里
- 额外染色体物质的存在会改变我们身体的生长和发育方式
- 文献中没有报道与在 ______ 中发现的完全相同的额外 22 号环状染色体的个体。
- 因此，很难让你清楚地了解期望什么
- 特别是由于我们正在考虑两件事，一个是额外的遗传物质，另一个是它以环状形式存在
- 但是，我们可以告诉你我们从文献中关于某些方面类似的报道中所知道的
- 我想尽我所能解决你的主要问题，所以请随时提出问题
- 额外的环状染色体已从父母遗传给子女（爷爷、父亲和儿子都有额外的 22 号环，比 ______ 的环小很多）
- 当环状染色体在细胞分裂之前复制时，有时很难将它们分开，这会导致环状染色体发生改变（新的断裂点或某些物质的重复）
- 据认为，如果它们无法分开，细胞就会死亡
- 一个人细胞中存在环状染色体占一定比例（而不是全部）的情况比较常见
- 在这种情况下，具有额外环状染色体的细胞被认为会死亡（这方面的证据来自这样一个事实，即有时当这些个体被重新检测时，不再存在环状染色体，或者它们在细胞中的比例更小。）
- 看来 ______ 比文献中报道的所有或部分 22 号染色体重复的几乎所有个体都要好
- 如果个体具有整个额外的 22 号染色体副本（不是环状染色体），他们通常在出生前或出生后不久就会死亡。他们通常也有许多出生缺陷和典型的身体特征。
- 据报道，部分缺失的个体具有一些 ______ 似乎没有的身体特征和健康问题。
- 完全 22 三体综合征、der(22) 综合征和猫眼综合征 (CES) 有一些重叠的特征（参见描述具有完全和镶嵌型 22 三体的文章中的图表，并参见列出 CES 特征的图表）
- 通常与超数双卫星标记染色体 (inv dup 22pter-22q11.2) 相关联，导致该区域有 4 个拷贝
- 高度可变的表型（相同的标记在不同代中会导致不同的表型）
- 3 个拷贝足以导致 CES 表型（Reiss _等人_ 1985 年和 Knoll _等人_ 1994 年）
- 诊断 CES 的标准包括：
- 虹膜和/或视网膜的视神经眼球发育不全
- 肛门闭锁（有或没有瘘管）
- 耳前皮肤标签和凹陷
- 心脏缺陷（特别是肺静脉完全异常回流）
- 畸形特征（眼距过宽、眼睑裂隙向下倾斜、泌尿生殖器缺陷、轻度至中度智力障碍）
- 三代人都拥有从 22q11.2 衍生的微小环
- 在三代人中，环在 90% 的血细胞中存在
- 受 CES 影响的个体在每个细胞中都有该区域的 4 个拷贝（未受影响的父亲和祖父有 3 个拷贝）
- 父亲和父亲的祖父没有临床特征
- 可能是双着丝粒标记染色体的衍生物
- 语言沟通能力有限
- 持续的自伤行为
- 活动能力差
- 眼球发育不全（在猫眼综合征中很常见）
- 前额突出
- 后发际线低
- 下颌前突
- 舌头突出
- 视力差
- 需要帮助完成日常生活技能
- 手和手指短
- 中度胸椎后凸
- 阴茎和睾丸小
- 双侧单横掌纹
- 没有语言能力
- 持续的自伤行为
- 缺乏日常生活技能
- 视力非常差
- 表型比 22 号染色体完全三体和 der(22)t(11:22) 更轻
- 类型和严重程度类似于猫眼综合征 (CES)
- 轻微的身体异常
- 双侧耳前窝
- 生长迟缓
- 高腭弓
- 双侧肾积水
- 粗大运动技能发育迟缓
- 通过两次 DNA 断裂，一次在同一条染色体的每个臂上，然后近端断裂端融合。这些 DNA 断裂的原因通常未知，端端连接背后的机制也是如此。非同源末端连接机制可能在这个过程中发挥作用 (Smith 等人，2001)。环状染色体也可以通过同一条染色体臂上的两个断裂点融合形成。然而，只有少数此类环状染色体的例子得到描述。最有可能的原因是它们是无着丝粒的，并且会缺少细胞分裂机制的连接点。除非存在着丝粒复合物的不同锚定序列，否则它们将在随后的有丝分裂中丢失。然而，在罕见的体细胞 (Slater 等人，1999) 和获得性 (Gisselsson 等人，1999) 环状染色体案例中，已经描述了这种“新着丝粒”序列。
- 通过同一染色体上功能失调的端粒的融合。一些体外和动物模型已经表明，端粒 DNA 重复序列的缩短会导致保护性蛋白从染色体末端分离 (Counter 等人，1992)。这使得染色体末端易于与来自其他染色体的 DNA 重组——导致双着丝粒的形成——或者与同一染色体的另一臂重组——导致环状染色体的形成。
- 已知携带着丝粒异染色体或同源罗伯逊易位体的父母可能会生下患有环状染色体的孩子，这些环状染色体显然来自亲本的异常 (Mears AJ 引用 de Almeida 等人 1983 和 Neri 等人 1983)
- 当标记染色体断裂，单着丝粒片段的末端融合时，就会形成超数的环状染色体
- 1/50,000 人类胎儿 (Jacobs 等人，1975)
- 在大多数情况下，这些环状染色体是通过两个臂上的断裂点形成的，随后近端末端融合成一个环状染色体，并丢失了远端部分。
- 因此，这种环状染色体可能会导致类似于末端缺失综合征的临床特征。
超数环状染色体
- 或者，先天性环状染色体是超数的，即它们与相应染色体的两个正常同源染色体一起出现 (Anderlid 等人，2001)
- 由于以下原因而罕见
- 实际上，它们在发生率上很少见
- 超数环状染色体通常会在体内逐渐消失，最终只观察到具有正常核型的细胞 (Michalski K 等人 1993 引用 Hoo 等人 1980)
- 报道数量不多，难以预测预后或提供经验风险数据
- 超数标记染色体比超数环状染色体更常见，发生率为 1/1500 到 1/500 (Michalski K 等人 1993 从 1984-1990 年的多项研究中推断得出)
- 其后果将类似于部分三体或重复
- 不同的特征取决于
- 涉及哪条染色体
- 染色体内部断裂点的位点。
- 患有额外环状染色体的患者不仅会表现出由缺失或重复引起的各种症状
- 在一项包括 200 多名先天性环状染色体患者的荟萃研究中，已经证明，大多数患有环状染色体的儿童表现出超出其染色体不平衡预期的生长迟缓 (Kosztolanyi，1987)。
- 这表明这是由于环状染色体的有丝分裂不稳定性，阻止了体细胞正常增殖。
- 这一假设得到以下事实的支持：与具有较小环状染色体的患者相比，具有较大环状染色体的患者更容易出现生长障碍 (Kosztolanyi，1987)。
- 这与环状染色体动力学的 BFB 模型一致。
- 从统计学上讲，大环状染色体在每个细胞周期中会发生更多姐妹染色单体交换，因此在后期断裂的倾向更高。
- 在正常细胞中，这会引发生理性 DNA 损伤反应，导致细胞周期停滞或凋亡 (Cohen-Jonathan 等人，1999)。
- 携带环状染色体的细胞群体的增殖速度将比没有环状染色体的群体慢；带有环状染色体的群体适应性较差，处于选择性劣势。
- 有趣的是，环状染色体丢失或尺寸减小在先天性环状染色体案例中并不罕见。
- 特别是，具有小环状染色体的案例通常表现出没有环状染色体的亚克隆，因此这些患者是环状染色体/单体镶嵌体 (Gisselsson 等人，1999)。
- 与线性染色体不同，环状染色体可以通过三种不同的方式进行细胞分裂 (McClintock，1938; Lejeune，1968)。环状染色体遵循哪条途径取决于细胞分裂前环状染色体中发生的姐妹染色单体交换 (SCE) 的数量
- 没有 SCE 或相同方向的偶数个 SCE 将使染色单体正常、对称地分离。
- 不同方向的偶数个 SCE 将导致相互交联的环状染色体的形成。
- 奇数个 SCE 将导致两个平行染色单体转变为一个连续的环状染色体，其大小是原始环状染色体的两倍 (图 2)。
- Anderlid BM, Sahl n S, Schoumans J, Holmberg E, Ahsgren I, Mortier G, Speleman F, Blennow E (2001) 用微 FISH 对 12 条超数环状染色体进行详细表征，并寻找单亲二体性。Am J Med Genet 99: 223-33. Artandi SE, DePinho RA (2000) 端粒在抑制和促进致癌作用中的关键作用。Curr Opin Genet Dev 10: 39-46 Medline
- Gisselsson D, H glund[检查拼写] M, Mertens F, Johansson B, Dal Cin P, Van den Berghe H, Earnshaw WC, Mitelman F, Mandahl N (1999) 人类肿瘤细胞和非肿瘤细胞中环状染色体的结构和动力学。Hum Genet 104: 315-325 Medline
- Jacobs PA, Frackiewicz A, Law P, Hilditch CJ, Morton NE (1975) 染色体结构异常对人类生殖能力的影响。II. 结果。Clin Genet 8: 169-178 Medline
- Kosztolanyi G (1987) “环状染色体综合征”是否存在？对 207 例患有环状常染色体的病例报告的分析。Hum Genet 75: 174-179 Medline
- Lejeune J (1968) 关于环状结构的复制。Ann Genet 11: 71-77 Medline
- McClintock B (1938) 通过环状染色体的异常行为产生具有突变特征的纯合缺陷组织。遗传学 23: 215-376
- McClintock B (1940) 玉米中染色体断裂端的稳定性。遗传学 26: 234-282
- Slater HR, Nouri S, Earle E, Lo AW, Hale LG, Choo KH (1999) 稳定环状 1p32-p36.1 染色体中的新着丝粒形成。J Med Genet 36: 914-918 Medline
- Smith J, Smith K, M zard C (2001) 捆绑松散的末端：DNA 双链断裂的产生和修复。http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/Deep/DoubleStrandBreaksID20008.html
- Gisselsson D，环状染色体：生命结束和开始时的恶性循环。Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol 2001 年 12 月。
- URL : http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/Deep/RingChromosID20030.html
本概要中的信息最后更新于 2002 年 7 月。