Genetica
Chromosoomonderzoeken (cytogenetica) of DNA onderzoek (moleculair), kijkende voor
chromosoomafwijkingen of voor samenstelling van DNA.
Indeling volgens overervingspatroon:
• Mendeliaanse = monogene overerving (één gen)
autosomaal dominant,
autosomaal recessief
X-gebonden (meestal recessief, soms dominant)
• Polygene en multifactoriële overerving.
meerdere genen, + beïnvloed door omgevingsfactoren en lifestyle.
• Niet-Mendeliaanse of niet-traditionele overerving
o mosaicisme (vooral kanker)
o genomische imprinting & epigenetica (zeldzaam, epigenetica = ?)
o uniparentele disomie (zeer uitzonderlijk)
o mitochondriële erfelijkheid (slechts enkele zeldzame aandoeningen)
o onstabiele repeats (meerdere zeldzame aandoeningen)
Constitutioneel (of germ-line):
= genetische verandering aanwezig in bevruchte eicel, en dus in alle lichaamscellen.
Verworven:
= genetische verandering ontstaan tijdens het leven, na de bevruchting
(postzygotisch) => maar in een gedeelte van de cellen (mozaicisme).
De meest voorkomende verworven genetische aandoening is kanker.
Hoofdstuk 1: Chromosomale afwijkingen
Cytogenetica
(chromosomen bestuderen)
46 chromosomen: 2x 23n Man: 46, XY vrouw: 46, XX
Chromosomen w. zichtbaar tijdens de mitose à DNA w. compacter en dan w. chromosomen zichtbaar
(chromos soom = gekleurd lichaampje)
1
,Hoe? (1)
Witte bloedcellen/ T lymfocyten -> mitogeen -> colchicine-> hypotone shock -> draagglaasje -> kleuring.
We nemen bloed, zit vol RBC maar is niet bruikbaar want heeft geen kern.
Witte bloedcellen nodig, WBC in ons bloed delen normaal niet: dus we zetten ze aan tot delen door een
mitogene stof toe te voegen à cel begint te delen.
Mitose gaat heel snel, dus we leggen mitose stil door colchicine toe te voegen: breekt delingsspoel af
(bindt aan delingsspoel waardoor die afbreekt), dan blijven chromosomen in metafase mooi daar liggen.
Voegen een hypotone vloeistof toe: water w. opgenomen in de cel: cel zwelt op en gaat barsten en
daardoor gaan chromosomen wat uiteen gedreven worden. Door de hypotone shock zijn chromosomen
mooi verspreid gaan liggen. (Hierna komt de ordening)
Dan w. dit aangebracht op een draagglaasje, dan kleuren we de chromosomen.
In een chromosoom zitten dus 4 chromatiden (2 paar zusterchromatiden hangen vast met een centromeer
= segregatie).
Ordening:
We kunnen chromosomen identificeren op vlak van:
• Grootte à 22 (49,6 Mb) is groter dan 21 (46,9 Mb): historische fout maar laten het nu zo.
= van groot naar klein
• Positie van centromeer (p en q arm: p= petit), mediocentrisch (centromeer ligt wel in het midden)
5 chromosomen: acrocentrisch à centromeer ligt bijna aan het uiteinde (13, 14, 15, 21 en 22
Rrna. De P-armen zijn klein en identiek bij deze 5 chromosomen, het zijn genen voor ribosomaal
RNA (en vormen vaak ook de nucleolus) + betrokken in apart type chr-afwijking à
Robertsoniaanse translocatie.
• Banderingspatroon: elk chromosoom heeft zijn eigen “barcode”. Bleke banden hebben hogere
densiteit aan aantal genen.
FISH (Fluorescentie In Situ Hybridisatie)
Techniek die toelaat heel gericht bepaald gen of stukje chromosoom aan te kleuren door fluorescentie. Bv
bij microdeleties, trisomies,… het geeft structurele informatie.
à DNA gaan we eerst losmaken zodat we enkelstrengige DNA moleculen hebben à maken gebruik van
het hybridisatieprincipe.
Complementaire strengen vinden elkaar gemakkelijk, dus als we een enkelstrengige DNA molecule hebben,
dan vindt die zijn complementair.
à We hechten aan het complementaire DNA een groene fluorescerende merker: DNA zoet en vindt zijn
complementair, is heel krachtig.
In situ: op het plaats van het chromosoom waar het gen gelegen is daarop breng je de merker, dan weet je
waar het ligt op het chromosoom.
(DNA sonde: hebben we in labo van elk chromosoom fragment door humaan genoomproject).
2
,Gebruik:
1) Opsporen sub-microscopische chromosoomafwijkingen (niet te detecteren met klassieke karyotype):
Vb. DiGeorge syndroom: microdeletie in chromosoom 22q11.
à hartafwijkingen, onderontwikkeling van thymus en bijschildklier
(=neurocristopathie), faciale afwijkingen
2) Interfase FISH:
Interfase FISH, op interfase kern: gaat ook op niet of traag delende cellen +
sneller. We doen rechtstreeks op de kern FISH.
DNA is ontrafeld bij interfase FISH, en bij controle zien we dan de opgelichte fluorescentiestukken op een
bepaalde afstand van elkaar liggen. Bij del22q11.2 zien we dan maar 1 rode sonde (die op regio 22q11.2 ligt
à de andere is deletie).
Normaal: DiGeorge syndroom:
De groene is een controle sonde (op het uiteinde van chr22).
Ambigue genitalia
Tussen XX en XY in (heeft een minipiemeltje)
3
, Syndroom van Down:
Hebben sonde voor chr 21 en als we 3 signalen krijgen à trisomie 21.
Preimplantatie genetische diagnose op blastomeer:
Doen diagnose op 6-10 stadium cel à opening van zonda pellucida en verwijderen 1 of 2 cellen.
àInterfase FISH op 1 blastomeer: met een mengsel van sondes (voor chr13, 18, 21, X en Y)
Zien 2 keer 18, 3 keer 13, dus heeft trisomie 13. Nu is meest gebruikte
toepassing op interfase om sneller te kunnen detecteren.
Andere aandoeningen:
Larynx atresie: Larynx niet open à beademing via tube.
Anale atresie: aars niet open
Nagel aan de volaire kant ipv. aan de dorsale kant.
(zien straks bij Array-CGH de aandoening)
àMaar FISH is al heel specifiek, moeten weten welke sondes we moeten gebruiken. We willen eerst
grootschaliger onderzoek doen op het genoom.
Chromosomaal microarray onderzoek
Array-CGH = ARRAY comparative genome hybridisation. (2)
(met synthetische oligonucleotiden voor elk chromosoom)
• screening naar submicroscopische chromosomale afwijkingen
• Geen delende cellen (miskraam, tumoren)
• Beperkt aantal cellen (preimplantatie genetische diagnose)
Gebruik:
Kunnen afwijkingen opsporen in het aantal kopijen van een volledig chromosoom: aneuploidie: trisomie of
monosomie of van een chromosoomfragment
copy number variations of CNV’s: deletie (signaal ½), afwezigheid van een fragment of duplicatie,
verdubbeling.
Gebruiken array of micro-rooster: Brengen op het glaasje allemaal dicht bij elkaar korte DNA fragmenten
aan = DNA sonde, tot 180;000 verschillende DNA sondes. Op elk van die plaatsen zitten DNA sondes die
complementair zijn met een bepaald chromosoomfragment (gen).
4
