medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2023.08.44-51medgen-2334Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙCLINICAL CASEКлиническая и молекулярно-цитогенетическая характеристика уникального случая псевдотрицентрической хромосомы ХClinical and molecular cytogenetic characteristics of the unique pseudotricentric X chromosomeМарковаЖ. Г.MarkovaZh. G.

115522, г. Москва, ул. Москворечье, д. 1

1, Moskvorechye st., Moscow, 115522

zhmark71@mail.ruМиньженковаМ. Е.MinzhenkovaM. E.

115522, г. Москва, ул. Москворечье, д. 1

1, Moskvorechye st., Moscow, 115522

БостановаФ. М.BostanovaF. M.

115522, г. Москва, ул. Москворечье, д. 1

1, Moskvorechye st., Moscow, 115522

ШиловаН. В.ShilovaN. V.

115522, г. Москва, ул. Москворечье, д. 1

1, Moskvorechye st., Moscow, 115522

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова»РоссияResearch Centre for Medical GeneticsRussian Federation2023161020232284451Copyright © Маркова Ж.Г., Миньженкова М.Е., Бостанова Ф.М., Шилова Н.В., 20232023Маркова Ж.Г., Миньженкова М.Е., Бостанова Ф.М., Шилова Н.В.Markova Z.G., Minzhenkova M.E., Bostanova F.M., 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/2334

Структурные и числовые перестройки половых хромосом являются наиболее распространенными хромосомными аномалиями, совместимыми с живорождением. Гоносомные аномалии, как правило, имеют менее выраженные клинические последствия по сравнению с числовыми или структурными аутосомными перестройками. Структурные аномалии хромосомы Х в мозаичном варианте часто обнаруживают в кариотипе у женщин с фенотипическими проявлениями синдрома Шерешевского-Тернера. Однако у пациенток со структурно перестроенной половой хромосомой аномалии развития могут отсутствовать. Это связанно с отсутствием клона 45,X и селективной инактивацией перестроенной хромосомы Х. Широкая фенотипическая изменчивость и недостаточное количество данных о наблюдении пациентов со структурными аномалиями  хромосомы Х значительно осложняют медико-генетическое консультирование таких пациентов. Мы сообщаем об уникальном случае псевдотрицентрической хромосомы Х с дупликацией короткого плеча, четырьмя копиями района Xq11.1q22  и делецией терминального района длинного плеча Xq22. Целью исследования стало установление структуры и механизма формирования аномальной  хромосомы Х у пациентки с задержкой психомоторного и полового развития. Проведены стандартное цитогенетическое исследование, FISH, хромосомный микроматричный анализ. Псевдотрицентрическая хромосома X с дуплицированным коротким плечом, частичной тетрапликацией и делецией длинного плеча  является уникальной структурной гоносомной перестройкой. Комплексный молекулярно-цитогенетический подход позволил определить структуру дериватной  хромосомы Х и установить генотип-фенотип взаимодействие при присутствии в геноме псевдотрицентрической хромосомы Х.

Structural and numerical rearrangements of the sex chromosomes represent the most commonly observed chromosomal abnormalities that are compatible with live birth. Compared to numerical or structural autosomal rearrangements abnormalities of sex chromosomes tend to have less pronounced clinical consequences. In women with phenotypic manifestations of Turner syndrome, structural anomalies of the X chromosome, particularly in the mosaic form, are frequently observed in the karyotype. However, in individuals with a structurally rearranged sex chromosome, developmental anomalies may be absent. This can be attributed to the absence of cell clone 45,X and selective inactivation of the rearranged X chromosome. The wide phenotypic variability and limited data available on patients with structural anomalies of the X chromosome significantly complicate the process of medical genetic counseling for such patients. In this report, we present a unique case of a pseudotricentric X chromosome featuring a short arm duplication, four copies of the Xq11.1q22 region, and a deletion of the Xq22 long arm terminal region. The aim of the study was to establish the structure and mechanism of the formation of an abnormal X chromosome in a patient with delayed psychomotor and sexual development. A standard cytogenetic study, FISH, chromosomal microarray analysis was carried out. The pseudotricentric X chromosome with a duplicated short arm, partial tetraplication, and a long arm deletion is a unique structural gonosomal rearrangement. An integrated molecular cytogenetic approach made it possible to determine the structure of the derivative X chromosome and establish the genotype-phenotype interaction in the presence of a pseudotricentric X chromosome in the genome.

изодицентрическая хромосома Хпсевдотрицентрическая хромосома ХХМАFISHSHOXisodicentric X chromosomepseudotricentric X chromosomechromosomal microarrayFISHSHOXИсследование проведено в рамках темы НИР №122032300370-1 «Изучение структурно-функциональных особенно- стей и механизмов формирования хромосомных аномалий и геномного дисбаланса».The reported study was funded by research work № 122032300370-1 “Study of structure-functional features and mechanisms formation of the chromosomal abnormalities and genomic imbalance”.ReferencesLi N., Zhao L., Li J., Ding Y., Shen Y., Huang X., Wang X., Wang J. Turner syndrome caused by rare complex structural abnormalities involving chromosome X. Exp Ther Med. 2017;14(3):2265-2270. doi: 10.3892/etm.2017.4756.Li N., Zhao L., Li J., Ding Y., Shen Y., Huang X., Wang X., Wang J. Turner syndrome caused by rare complex structural abnormalities involving chromosome X. Exp Ther Med. 2017;14(3):2265-2270. doi: 10.3892/etm.2017.4756.Chadwick B.P. Characterization of chromatin at structurally abnormal inactive X chromosomes reveals potential evidence of a rare hybrid active and inactive isodicentric X chromosome. Chromosome Res. 2020;28(2):155-169. doi: 10.1007/s10577-019-09621-1.Chadwick B.P. Characterization of chromatin at structurally abnormal inactive X chromosomes reveals potential evidence of a rare hybrid active and inactive isodicentric X chromosome. Chromosome Res. 2020;28(2):155-169. doi: 10.1007/s10577-019-09621-1.De la Chapelle A., Wennstrom J., Hortling H., Ockey C.H. Isochromosome-X in man. I Hereditas 1966; 54:260–276 doi:10.1111/j.1601-5223.1966.tb02021.xDe la Chapelle A., Wennstrom J., Hortling H., Ockey C.H. Isochromosome-X in man. I Hereditas 1966; 54:260–276 doi:10.1111/j.1601-5223.1966.tb02021.xdel Rey G., Jasper H., Bengolea S.V., Boywitt A., De Bellis R., Heinrich J.J. Trisomy of the short stature homeobox-containing gene (SHOX) due to duplication/deletion of the X chomosome: clinical implications on the stature. Horm Res Paediatr. 2010;74(4):297-304. doi: 10.1159/000309418.del Rey G., Jasper H., Bengolea S.V., Boywitt A., De Bellis R., Heinrich J.J. Trisomy of the short stature homeobox-containing gene (SHOX) due to duplication/deletion of the X chomosome: clinical implications on the stature. Horm Res Paediatr. 2010;74(4):297-304. doi: 10.1159/000309418.Гинтер Е.К., Золотухина Т.В., Антоненко В.Г. Цитогенетические методы диагностики хромосомных болезней. Методическое пособие для врачей. М., 2009.Ginter E.K., Zolotukhina T.V., Antonenko V.G. Tsitogeneticheskiye metody diagnostiki khromosomnykh bolezney. Metodicheskoye posobiye dlya vrachey [Cytogenetic methods for diagnosing chromosomal diseases. Methodical manual]. Moscow, 2009. (In Russ.)Caine A., Mason G., Daly H.A., Ricketts S.M. An unusual tricentric X chromosome detected prenatally. Prenat Diagn. 1993;13(11):1061-5. doi: 10.1002/pd.1970131111.Caine A., Mason G., Daly H.A., Ricketts S.M. An unusual tricentric X chromosome detected prenatally. Prenat Diagn. 1993;13(11):1061-5. doi: 10.1002/pd.1970131111.Therman E., Susman B. The similarity of phenotypic effects caused by Xp and Xq deletions in the human female: a hypothesis. Hum Genet 1990;85:175–183.Therman E., Susman B. The similarity of phenotypic effects caused by Xp and Xq deletions in the human female: a hypothesis. Hum Genet 1990;85:175–183.Dalton P., Coppin B., James R., Skuse D., Jacobs P. Three patients with a 45,X/46,X,psu dic(Xp) karyotype. J Med Genet. 1998 Jun;35(6):519-24. doi: 10.1136/jmg.35.6.519.Dalton P., Coppin B., James R., Skuse D., Jacobs P. Three patients with a 45,X/46,X,psu dic(Xp) karyotype. J Med Genet. 1998 Jun;35(6):519-24. doi: 10.1136/jmg.35.6.519.van der Kamp H.J., Kant S.G., Ruivenkamp C.A.L. et al. Pseudoisodicentric Xp Chromosome [46,X,psu idic(X)(q21.1)] and Its Effect on Growth and Pubertal Development. Horm Res Paediatr. 2014;81:416–421 DOI: 10.1159/000357141van der Kamp H.J., Kant S.G., Ruivenkamp C.A.L. et al. Pseudoisodicentric Xp Chromosome [46,X,psu idic(X)(q21.1)] and Its Effect on Growth and Pubertal Development. Horm Res Paediatr. 2014;81:416–421 DOI: 10.1159/000357141Barnes I.C., Curtis D., Duncan S.L. A duplication/deficient X chromosome in a girl with mental retardation and dysmorphic features. J Med Genet. 1988;25(4):264-7. doi: 10.1136/jmg.25.4.264.Barnes I.C., Curtis D., Duncan S.L. A duplication/deficient X chromosome in a girl with mental retardation and dysmorphic features. J Med Genet. 1988;25(4):264-7. doi: 10.1136/jmg.25.4.264.Ramirez J.M., Rodríguez F.A., Echeverría M.I., Vargas A.L., Calderón A.E., Miatello R.M., Renna N.F. SHOX Duplication and Tall Stature in a Patient with Xq Deletion and Vascular Disease. Case Rep Genet. 2019;2019:2691820. doi: 10.1155/2019/2691820.Ramirez J.M., Rodríguez F.A., Echeverría M.I., Vargas A.L., Calderón A.E., Miatello R.M., Renna N.F. SHOX Duplication and Tall Stature in a Patient with Xq Deletion and Vascular Disease. Case Rep Genet. 2019;2019:2691820. doi: 10.1155/2019/2691820.Carrel L., Cottle A., Goglin K., and Willard H. A first generation X-inactivation profile of the human X chromosome. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96:14440-14444.Carrel L., Cottle A., Goglin K., and Willard H. A first generation X-inactivation profile of the human X chromosome. Proc Natl Acad Sci USA. 1999; 96:14440-14444.Geerkens C., Just W., Vogel W. Deletions of Xq and growth deficit – a review. Am J Med Genet 1994;50:105–113.Geerkens C., Just W., Vogel W. Deletions of Xq and growth deficit – a review. Am J Med Genet 1994;50:105–113.Lintas C., Picinelli C., Piras I.S., Sacco R., Gabriele S., Verdecchia M., Persico A.M. Xp22.33p22.12 Duplication in a Patient with Intellectual Disability and Dysmorphic Facial Features. Mol Syndromol. 2016;6(5):236-41. doi: 10.1159/000443232.Lintas C., Picinelli C., Piras I.S., Sacco R., Gabriele S., Verdecchia M., Persico A.M. Xp22.33p22.12 Duplication in a Patient with Intellectual Disability and Dysmorphic Facial Features. Mol Syndromol. 2016;6(5):236-41. doi: 10.1159/000443232.Chung B.H., Drmic I., Marshall C.R., Grafodatskaya D., Carter M., Fernandez B.A., Weksberg R., Roberts W., Scherer S.W. Phenotypic spectrum associated with duplication of Xp11.22-p11.23 includes Autism Spectrum Disorder. Eur J Med Genet. 2011;54(5):e516-20. doi: 10.1016/j.ejmg.2011.05.008Chung B.H., Drmic I., Marshall C.R., Grafodatskaya D., Carter M., Fernandez B.A., Weksberg R., Roberts W., Scherer S.W. Phenotypic spectrum associated with duplication of Xp11.22-p11.23 includes Autism Spectrum Disorder. Eur J Med Genet. 2011;54(5):e516-20. doi: 10.1016/j.ejmg.2011.05.008Edens A.C., Lyons M.J., Duron R.M., Dupont B.R., Holden K.R. Autism in two females with duplications involving Xp11.22-p11.23. Dev Med Child Neurol. 2011;53(5):463-6. doi: 10.1111/j.1469-8749.2010.03909.x.Edens A.C., Lyons M.J., Duron R.M., Dupont B.R., Holden K.R. Autism in two females with duplications involving Xp11.22-p11.23. Dev Med Child Neurol. 2011;53(5):463-6. doi: 10.1111/j.1469-8749.2010.03909.x.Zinn A.R., Tonk V.S., Chen Z. et al. Evidence for a turner syndrome locus or loci at Xp11.2- p22.1. Am J Hum Genet 1998;63:1757–1766.Zinn A.R., Tonk V.S., Chen Z. et al. Evidence for a turner syndrome locus or loci at Xp11.2- p22.1. Am J Hum Genet 1998;63:1757–1766.Krauss C., Turksoy R.N., Atkins L., et al: Familial premature ovarian failure due to an interstitial deletion of the long arm of the X chromosome. N Engl J Med 1987;317:125–131.Krauss C., Turksoy R.N., Atkins L., et al: Familial premature ovarian failure due to an interstitial deletion of the long arm of the X chromosome. N Engl J Med 1987;317:125–131.Powell C.M., Taggart R.T., Drumheller T.C., Wangsa D., Qian C., Nelson L.M., White B.J. Molecular and cytogenetic studies of an Xautosome translocation in a patient with premature ovarian failure and review of the literature. Am J Med Genet 1994;52:19–26.Powell C.M., Taggart R.T., Drumheller T.C., Wangsa D., Qian C., Nelson L.M., White B.J. Molecular and cytogenetic studies of an Xautosome translocation in a patient with premature ovarian failure and review of the literature. Am J Med Genet 1994;52:19–26.Rossetti F., Rizzolio F., Pramparo T. et al. A susceptibility gene for premature ovarian failure (POF) maps to proximal Xq28. Eur J Hum Genet 2004; 12: 829–834. https://doi.org/10.1038/sj.ejhg.5201186Rossetti F., Rizzolio F., Pramparo T. et al. A susceptibility gene for premature ovarian failure (POF) maps to proximal Xq28. Eur J Hum Genet 2004; 12: 829–834. https://doi.org/10.1038/sj.ejhg.5201186Kim M.K., Seok H.H., Kim Y.S., Chin M.U., Sung S.R., Lee W.S., Shim S.H., Yoon T.K. Molecular genetic and cytogenetic characterization of a partial Xp duplication and Xq deletion in a patient with premature ovarian failure. Gene. 2014;534(1):54-9. doi: 10.1016/j.gene.2013.10.026.Kim M.K., Seok H.H., Kim Y.S., Chin M.U., Sung S.R., Lee W.S., Shim S.H., Yoon T.K. Molecular genetic and cytogenetic characterization of a partial Xp duplication and Xq deletion in a patient with premature ovarian failure. Gene. 2014;534(1):54-9. doi: 10.1016/j.gene.2013.10.026.

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