medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2021.06.41-50medgen-1942Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHКомплексный подход к изучению структуры и происхождения дериватной хромосомы 8Complex approach to the study of the Derivative Chromosome 8ЮрченкоД. А.YurchenkoD. A.dashalbv@mail.ruМиньженковаМ. Е.MinzhenkovaM. E.noemail@neicon.ruМарковаЖ. Г.MarkovaZh. G.noemail@neicon.ruДадалиЕ. Л.DadaliE. L.noemail@neicon.ruШиловаН. В.ShilovaN. V.noemail@neicon.ruФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова»РоссияResearch Centre for Medical GeneticsRussian Federation2021281020212064150Copyright © Юрченко Д.А., Миньженкова М.Е., Маркова Ж.Г., Дадали Е.Л., Шилова Н.В., 20212021Юрченко Д.А., Миньженкова М.Е., Маркова Ж.Г., Дадали Е.Л., Шилова Н.В.Yurchenko D.A., Minzhenkova M.E., Markova Z.G., Dadali E.L., Shilova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/1942

Введение. Дериватная хромосома (der) - структурно аномальная хромосома, формирование которой может происходить как в результате перестроек с участием двух и более негомологичных хромосом, так и вследствие аберраций внутри одной хромосомы. Дифференциальная диагностика дериватных хромосом очень важна для выяснения происхождения хромосомной аномалии и для определения тактики медико-генетического консультирования с целью оценки повторного риска рождения ребенка с хромосомным дисбалансом. В данной работе представлены семь случаев дериватной хромосомы 8, имеющих различное происхождение и механизмы формирования, а также протокол обследования пациентов с дериватной хромосомой 8 в кариотипе. Цель: изучить структуру и механизмы формирования дериватных хромосом 8. Методы: стандартное цитогенетическое исследование, M-FISH, MCB8, FISH с локус-специфичными субтеломерными ДНК-зондами, FISH с несерийными ДНК-зондами на район р23.1 хромосомы 8. Результаты. В результате проведенного стандартного цитогенетического исследования в кариотипе семи неродственных пробандов была обнаружена дериватная хромосома 8. При использовании цитогенетического и молекулярно-цитогенетического подходов было установлено, что у четырех пациентов дериватная хромосома 8 возникла в результате инвертированной дупликации/делеции 8р, а у трех - несбалансированной транслокации с участием хромосомы 8: der(8)t(8;17), der(8)t(8;12) и der(8)t(7;8). Во всех случаях был определен механизм формирования хромосомных перестроек. Дериватные хромосомы транслокационного происхождения в двух случаях были сформированы de novo, а в одном случае - как результат патологической мейотической сегрегации отцовской реципрокной транслокации. Все дериватные хромосомы с инвертированной дупликацией/делецией 8р были следствием эктопической рекомбинации. Заключение. Представленные результаты демонстрируют целесообразность комплексного лабораторного подхода в изучении структуры и происхождения дериватной хромосомы 8. Характеристика происхождения хромосомного дисбаланса является неотъемлемой частью обследования пациентов со структурно аномальной хромосомой 8 в кариотипе.

Background. Derivative chromosome (der) is a structurally abnormal chromosome, the formation of which can occur as a result of rearrangements with the participation of two or more non-homologous chromosomes, or be the result of aberrations within one chromosome. Differential diagnosis of derivative chromosomes is very important for clarifying the origin of the chromosomal abnormality and for determining the tactics of medical genetic counseling in order to assess the repeated risk of chromosomal imbalance. This work presents seven cases of a derivative chromosome with different origins and mechanisms of formation, as well as a protocol for examining patients with derivative chromosome 8 in the karyotype. Aim: to study the structure and mechanisms of formation of the derivative chromosome 8. Methods. GTG-banded chromosomal analysis, M-FISH, MCB8, FISH with subtelomeric DNA probes, FISH with home-made DNA probes for 8p23.1. Results. As a result of a conventional cytogenetic study of seven unrelated probands a derivative chromosome 8 was found. In all cases, the mechanism of the formation of chromosomal rearrangements was determined. Derivative chromosomes of translocation origin were formed de novo in two cases- der(8)t(8;12) and der(8)t(7;8), and in one case -der(8)t(8;17) - as a result of malsegregation of the paternal reciprocal translocation. In the remaining four cases, the derivative chromosomes were identified as an inverted duplication/deletion 8p due to ectopic recombination. Conclusion. The presented results demonstrate the feasibility of an integrated laboratory approach in the diagnosis of derivative chromosome 8. Characterization of the origin of chromosomal imbalance is an integral part of the examination of patients with structurally abnormal chromosome 8 in the karyotype.

дериватная хромосома 8транслокацияinv dup del(8p)FISHderivative chromosome 8translocationinv dup del(8p)FISHReferencesISCN 2016 - An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2016) Ed. McGovan-Jordan J., Simons A, Schmid M. Karger. 2016ISCN 2016 - An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2016) Ed. McGovan-Jordan J., Simons A, Schmid M. Karger. 2016Kochhar P. K., Ghosh P. Reproductive outcome of couples with reccurent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J. Obstet. Gynecol. Res.2013; 39:113-120.DOI:10.1111/j.1447-0756. 2012.01905.xKochhar P. K., Ghosh P. Reproductive outcome of couples with reccurent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J. Obstet. Gynecol. Res.2013; 39:113-120.DOI:10.1111/j.1447-0756. 2012.01905.xGotter A. L., Nimmakayalu M. A., Jalali G. R. et al. A palindrome-driven complex rearrangement of 22q11.2 and 8q24.1 elucidated using novel technologies. GenomeRes.2007;17:470-481.DOI:10.1101/gr.6130907Gotter A. L., Nimmakayalu M. A., Jalali G. R. et al. A palindrome-driven complex rearrangement of 22q11.2 and 8q24.1 elucidated using novel technologies. GenomeRes.2007;17:470-481.DOI:10.1101/gr.6130907Giglio S., Calvari V., Gregato G. et al. Heterozygous submicroscopic inversions involving olfactory receptor-gene clusters mediate the recurrent t(4;8)(p16;p23) translocation. Am J Hum Genet 2002; 71: 276-285. DOI:10.1086/341610Giglio S., Calvari V., Gregato G. et al. Heterozygous submicroscopic inversions involving olfactory receptor-gene clusters mediate the recurrent t(4;8)(p16;p23) translocation. Am J Hum Genet 2002; 71: 276-285. DOI:10.1086/341610Gardner R.J.M., Amor D. Chromosome Abnormalities and Genetic Counselling. Oxford University Press. 2018; 5: 98-99.Gardner R.J.M., Amor D. Chromosome Abnormalities and Genetic Counselling. Oxford University Press. 2018; 5: 98-99.Hermetz K.E., Newman S., Conneely K.N., et al. Large Inverted Duplications in the Human Genome Form via a Fold-Back Mechanism. PLoS Genet. 2014;10(1):e1004139. DOI:10.1371/journal.pgen.1004139.Hermetz K.E., Newman S., Conneely K.N., et al. Large Inverted Duplications in the Human Genome Form via a Fold-Back Mechanism. PLoS Genet. 2014;10(1):e1004139. DOI:10.1371/journal.pgen.1004139.Santiago F. A., Martínez-Glez V., Santos F. et al. Analysis of invdupdel(8p) rearrangement: Clinical, cytogenetic and molecular characterization. Am J Med Genet Part A. 2014; 167:1018-1025. DOI:10.1002/ajmg.a.36879Santiago F. A., Martínez-Glez V., Santos F. et al. Analysis of invdupdel(8p) rearrangement: Clinical, cytogenetic and molecular characterization. Am J Med Genet Part A. 2014; 167:1018-1025. DOI:10.1002/ajmg.a.36879Weckselblatt, B., Rudd M. K. Human Structural Variation: Mechanisms of Chromosome Rearrangements. Trends in Genetics. 2015; 31: 587-599. DOI:10.1016/j.tig.2015.05.010Weckselblatt, B., Rudd M. K. Human Structural Variation: Mechanisms of Chromosome Rearrangements. Trends in Genetics. 2015; 31: 587-599. DOI:10.1016/j.tig.2015.05.010Miller D.T., Adam M.P., Aradhya S., Biesecker L.G., Brothman A.R., Carter N.P. et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet. 2010; 86:749-64. DOI: 10.1016/j.ajhg.2010.04.006.Miller D.T., Adam M.P., Aradhya S., Biesecker L.G., Brothman A.R., Carter N.P. et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet. 2010; 86:749-64. DOI: 10.1016/j.ajhg.2010.04.006.Zuffardi O., Bonaglia M., Ciccone R., Giorda R. Inverted duplications deletions: underdiagnosed rearrangements? Clin Genet. 2009;75:505-513. DOI: 10.1111/j.1399-0004.2009.01187.xZuffardi O., Bonaglia M., Ciccone R., Giorda R. Inverted duplications deletions: underdiagnosed rearrangements? Clin Genet. 2009;75:505-513. DOI: 10.1111/j.1399-0004.2009.01187.xKato T., Inagaki H., Miyai S., et al. The involvement of U-type dicentric chromosomes in the formation of terminal deletions with or without adjacent inverted duplications. Human Genetics 2020; 139: 1417-1427. DOI:10.1007/s00439-020-02186-8Kato T., Inagaki H., Miyai S., et al. The involvement of U-type dicentric chromosomes in the formation of terminal deletions with or without adjacent inverted duplications. Human Genetics 2020; 139: 1417-1427. DOI:10.1007/s00439-020-02186-8Rowe L. R., Lee J.-Y., Rector L. et al. U-type exchange is the most frequent mechanism for inverted duplication with terminal deletion rearrangements. J Med Genet. 2009; 46: 694-702. DOI:10.1136/jmg.2008.065052Rowe L. R., Lee J.-Y., Rector L. et al. U-type exchange is the most frequent mechanism for inverted duplication with terminal deletion rearrangements. J Med Genet. 2009; 46: 694-702. DOI:10.1136/jmg.2008.065052Yu S., Graf W.D. Telomere capture as a frequent mechanism for stabilization of the terminal chromosomal deletion associated with inverted duplication. Cytogenet Genome Res. 2010;129:265-274. DOI: 10.1159/000315887.Yu S., Graf W.D. Telomere capture as a frequent mechanism for stabilization of the terminal chromosomal deletion associated with inverted duplication. Cytogenet Genome Res. 2010;129:265-274. DOI: 10.1159/000315887.Юрченко Д.А., Миньженкова М.Е., Дадали Е.Л., Шилова Н.В. Клиническая и молекулярно-цитогенетическая характеристика двух случаев инвертированной дупликации со смежной терминальной делецией 8р. Медицинская генетика 2020; 19(3):41-42. DOI: 10.25557/2073-7998.2020.03.41-42Юрченко Д.А., Миньженкова М.Е., Дадали Е.Л., Шилова Н.В. Клиническая и молекулярно-цитогенетическая характеристика двух случаев инвертированной дупликации со смежной терминальной делецией 8р. Медицинская генетика 2020; 19(3):41-42. DOI: 10.25557/2073-7998.2020.03.41-42https://genome.ucsc.edu/https://genome.ucsc.edu/Introduction to risk calculation in genetic counseling / Edited by Yong I. Int. Oxford university press, 2007. Third edition. 241pp.Introduction to risk calculation in genetic counseling / Edited by Yong I. Int. Oxford university press, 2007. Third edition. 241pp.Zhang Y., Zhu S., Wu J. et al. Quadrivalent asymmetry in reciprocal translocation carriers predict meiotic segregation patterns in cleavage stage embryos. Reproduct. Biomed. Online 2014; 29(4):490-498. DOI:10.1016/j.rbmo.2014.06.010.Zhang Y., Zhu S., Wu J. et al. Quadrivalent asymmetry in reciprocal translocation carriers predict meiotic segregation patterns in cleavage stage embryos. Reproduct. Biomed. Online 2014; 29(4):490-498. DOI:10.1016/j.rbmo.2014.06.010.Шилова Н.В., Миньженкова М.Е., Антоненко В.Г. Оценка факторов риска рождения детей с хромосомным дисбалансом у носителей аутосомных реципрокных транслокаций. Генетика. 2019;9(55):1054-1063. DOI: 10.1134/S0016675819090169Шилова Н.В., Миньженкова М.Е., Антоненко В.Г. Оценка факторов риска рождения детей с хромосомным дисбалансом у носителей аутосомных реципрокных транслокаций. Генетика. 2019;9(55):1054-1063. DOI: 10.1134/S0016675819090169

The authors declare that there are no conflicts of interest present.