Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes
The presence of marker chromosomes in the human karyotype always requires a special diagnostic approach. Determination of the marker chromosome type and structure is of great diagnostic and prognostic importance. There are several methods of marker chromosomes identification, which differ in their i...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вiopolymers and Cell |
|---|---|
| Дата: | 2016 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152767 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes / L.V. Tavokina, A.O. Brovko, E.V. Baronova, E.P. Moskalenko, N.G. Gorovenko // Вiopolymers and Cell. — 2016. — Т. 32, № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-152767 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Tavokina, L.V. Brovko, A.O. Baronova, E.V. Moskalenko, E.P. Gorovenko, N.G. 2019-06-12T18:08:47Z 2019-06-12T18:08:47Z 2016 Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes / L.V. Tavokina, A.O. Brovko, E.V. Baronova, E.P. Moskalenko, N.G. Gorovenko // Вiopolymers and Cell. — 2016. — Т. 32, № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00090C https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152767 616-006.441 The presence of marker chromosomes in the human karyotype always requires a special diagnostic approach. Determination of the marker chromosome type and structure is of great diagnostic and prognostic importance. There are several methods of marker chromosomes identification, which differ in their informative value. The paper presents the results of cytogenetic and FISH diagnostics of supernumerical marker chromosomes (SMC) cases in patients’ karyotype. Aim. To analyze the results of the cytogenetic and molecular cytogenetic diagnostics for patients with marker chromosomes, and to evaluate and compare the efficiency of the methods used. Methods. Karyotyping was done according to the standard methods. GTG, CBG, QFQ and NOR-Ag methods of differential staining were used. FISH was performed according to the manufacturer’s instructions for CEP, LSI and WCP DNA-probes. Results. Marker chromosome was found in 15 of 7989 patients. Application of standard staining methods was effective in 66.6 % of cases. Combination of differential staining and FISH allowed identifying a marker chromosome in 83.3 %. 90 % of all marker chromosomes were identified as isochromosomes and 60 % of them were derivative from chromosome 15. Conclusions. The use of WCP probes is a main step in the marker chromosome identification with further application of CEP/LSI probes. If a marker chromosome has nonspecific DNA sequences more sensitive methods should be use. Наявність маркерних хромосом в каріотипі людини завжди вимагає особливого діагностичного підходу. Визначення типу і структури маркерної хромосоми має велике діагностичне і прогностичне значення. Існує кілька методів ідентифікації маркерних хромосом, але різні методи мають різний рівень інформативності. В роботі наведені результати цитогенетичної та FISH діагностики випадків із надчисельними маркерними хромосомами в каріотипі пацієнтів. Мета. Аналіз результатів цитогенетичних і молекулярно-цитогенетичних досліджень каріотипів пацієнтів з маркерними хромосомами, а також оцінка і порівняння ефективності використаних методів. Методи. Каріотипування було виконано у відповідності до стандартних методів. Були використані GTG, CBG, QFQ і NOR-Ag методи диференціального фарбування. FISH була виконана відповідно до інструкцій виробника для CEP, LSI та WCP ДНК-проб. Результати. Маркерна хромосома була виявлена у 15 з 7989 пацієнтів. Застосування стандартних методів фарбування було ефективним у 66,6% випадків. Поєднання диференціального фарбування та FISH дозволило ідентифікувати маркерні хромосоми у 83,3 %. 90 % всіх маркерних хромосом були визначені як ізохромосоми і 60 % з них були похідними від хромосоми 15. Висновки. Використання WCP ДНК-проб є основним етапом ідентифікації маркерних хромосом з наступним застосуванням CEP та LSI ДНК-проб. Якщо маркерна хромосома має неспецифічні послідовності ДНК, то у таких випадках повинні бути застосовані більш чутливі методи. Наличие маркерных хромосом в кариотипе человека всегда требует особого диагностического подхода. Определение типа и структуры маркерной хромосомы имеет большое диагностическое и прогностическое значение. Существует несколько методов идентификации маркерных хромосом, но разные методы имеют разный уровень информативности. В работе приведены результаты цитогенетической и FISH диагностики случаев со сверхчисленными маркерными хромосомами в кариотипе пациентов. Цель. Анализ результатов цитогенетических и молекулярно-цитогенетических исследований кариотипов пациентов с маркерным хромосомами, а также оценка и сравнение эффективности использованных методов. Методы. Кариотипирование выполнено согласно стандартных методик. Использованы GTG, CBG, QFQ и NOR-Ag методы дифференциального окрашивания. FISH выполнена в соответствии с инструкциями производителя для CEP, LSI и WCP ДНК-проб. Результаты. Маркерная хромосома обнаружена у 15 из 7989 пациентов. Применение стандартных методов окрашивания было эффективным в 66,6 % случаев. Сочетание дифференциального окрашивания и FISH позволило идентифицировать маркерные хромосомы в 83,3 %. 90 % всех маркерных хромосом были определены как изохромосомы и 60 % из них были производными от хромосомы 15. Выводы. Использование WCP ДНК-проб является основным этапом идентификации маркерных хромосом с последующим применением CEP и LSI ДНК-проб. Если маркерная хромосома имеет неспецифические последовательности ДНК, то в таких случаях должны быть применены более чувствительные методы. en Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Вiopolymers and Cell Biomedicine Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes Ефективність застосування різних типів ДНК-проб для ідентифікації маркерних хромосом Эффективность применения различных типов ДНК-проба для идентификации маркерных хромосом Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes |
| spellingShingle |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes Tavokina, L.V. Brovko, A.O. Baronova, E.V. Moskalenko, E.P. Gorovenko, N.G. Biomedicine |
| title_short |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes |
| title_full |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes |
| title_fullStr |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes |
| title_full_unstemmed |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes |
| title_sort |
efficiency of application of different dna probes in identifying marker chromosomes |
| author |
Tavokina, L.V. Brovko, A.O. Baronova, E.V. Moskalenko, E.P. Gorovenko, N.G. |
| author_facet |
Tavokina, L.V. Brovko, A.O. Baronova, E.V. Moskalenko, E.P. Gorovenko, N.G. |
| topic |
Biomedicine |
| topic_facet |
Biomedicine |
| publishDate |
2016 |
| language |
English |
| container_title |
Вiopolymers and Cell |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Ефективність застосування різних типів ДНК-проб для ідентифікації маркерних хромосом Эффективность применения различных типов ДНК-проба для идентификации маркерных хромосом |
| description |
The presence of marker chromosomes in the human karyotype always requires a special diagnostic approach. Determination of the marker chromosome type and structure is of great diagnostic and prognostic importance. There are several methods of marker chromosomes identification, which differ in their informative value. The paper presents the results of cytogenetic and FISH diagnostics of supernumerical marker chromosomes (SMC) cases in patients’ karyotype. Aim. To analyze the results of the cytogenetic and molecular cytogenetic diagnostics for patients with marker chromosomes, and to evaluate and compare the efficiency of the methods used. Methods. Karyotyping was done according to the standard methods. GTG, CBG, QFQ and NOR-Ag methods of differential staining were used. FISH was performed according to the manufacturer’s instructions for CEP, LSI and WCP DNA-probes. Results. Marker chromosome was found in 15 of 7989 patients. Application of standard staining methods was effective in 66.6 % of cases. Combination of differential staining and FISH allowed identifying a marker chromosome in 83.3 %. 90 % of all marker chromosomes were identified as isochromosomes and 60 % of them were derivative from chromosome 15. Conclusions. The use of WCP probes is a main step in the marker chromosome identification with further application of CEP/LSI probes. If a marker chromosome has nonspecific DNA sequences more sensitive methods should be use.
Наявність маркерних хромосом в каріотипі людини завжди вимагає особливого діагностичного підходу. Визначення типу і структури маркерної хромосоми має велике діагностичне і прогностичне значення. Існує кілька методів ідентифікації маркерних хромосом, але різні методи мають різний рівень інформативності. В роботі наведені результати цитогенетичної та FISH діагностики випадків із надчисельними маркерними хромосомами в каріотипі пацієнтів. Мета. Аналіз результатів цитогенетичних і молекулярно-цитогенетичних досліджень каріотипів пацієнтів з маркерними хромосомами, а також оцінка і порівняння ефективності використаних методів. Методи. Каріотипування було виконано у відповідності до стандартних методів. Були використані GTG, CBG, QFQ і NOR-Ag методи диференціального фарбування. FISH була виконана відповідно до інструкцій виробника для CEP, LSI та WCP ДНК-проб. Результати. Маркерна хромосома була виявлена у 15 з 7989 пацієнтів. Застосування стандартних методів фарбування було ефективним у 66,6% випадків. Поєднання диференціального фарбування та FISH дозволило ідентифікувати маркерні хромосоми у 83,3 %. 90 % всіх маркерних хромосом були визначені як ізохромосоми і 60 % з них були похідними від хромосоми 15. Висновки. Використання WCP ДНК-проб є основним етапом ідентифікації маркерних хромосом з наступним застосуванням CEP та LSI ДНК-проб. Якщо маркерна хромосома має неспецифічні послідовності ДНК, то у таких випадках повинні бути застосовані більш чутливі методи.
Наличие маркерных хромосом в кариотипе человека всегда требует особого диагностического подхода. Определение типа и структуры маркерной хромосомы имеет большое диагностическое и прогностическое значение. Существует несколько методов идентификации маркерных хромосом, но разные методы имеют разный уровень информативности. В работе приведены результаты цитогенетической и FISH диагностики случаев со сверхчисленными маркерными хромосомами в кариотипе пациентов. Цель. Анализ результатов цитогенетических и молекулярно-цитогенетических исследований кариотипов пациентов с маркерным хромосомами, а также оценка и сравнение эффективности использованных методов. Методы. Кариотипирование выполнено согласно стандартных методик. Использованы GTG, CBG, QFQ и NOR-Ag методы дифференциального окрашивания. FISH выполнена в соответствии с инструкциями производителя для CEP, LSI и WCP ДНК-проб. Результаты. Маркерная хромосома обнаружена у 15 из 7989 пациентов. Применение стандартных методов окрашивания было эффективным в 66,6 % случаев. Сочетание дифференциального окрашивания и FISH позволило идентифицировать маркерные хромосомы в 83,3 %. 90 % всех маркерных хромосом были определены как изохромосомы и 60 % из них были производными от хромосомы 15. Выводы. Использование WCP ДНК-проб является основным этапом идентификации маркерных хромосом с последующим применением CEP и LSI ДНК-проб. Если маркерная хромосома имеет неспецифические последовательности ДНК, то в таких случаях должны быть применены более чувствительные методы.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152767 |
| citation_txt |
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes / L.V. Tavokina, A.O. Brovko, E.V. Baronova, E.P. Moskalenko, N.G. Gorovenko // Вiopolymers and Cell. — 2016. — Т. 32, № 1. — С. 49-53. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT tavokinalv efficiencyofapplicationofdifferentdnaprobesinidentifyingmarkerchromosomes AT brovkoao efficiencyofapplicationofdifferentdnaprobesinidentifyingmarkerchromosomes AT baronovaev efficiencyofapplicationofdifferentdnaprobesinidentifyingmarkerchromosomes AT moskalenkoep efficiencyofapplicationofdifferentdnaprobesinidentifyingmarkerchromosomes AT gorovenkong efficiencyofapplicationofdifferentdnaprobesinidentifyingmarkerchromosomes AT tavokinalv efektivnístʹzastosuvannâríznihtipívdnkprobdlâídentifíkacíímarkernihhromosom AT brovkoao efektivnístʹzastosuvannâríznihtipívdnkprobdlâídentifíkacíímarkernihhromosom AT baronovaev efektivnístʹzastosuvannâríznihtipívdnkprobdlâídentifíkacíímarkernihhromosom AT moskalenkoep efektivnístʹzastosuvannâríznihtipívdnkprobdlâídentifíkacíímarkernihhromosom AT gorovenkong efektivnístʹzastosuvannâríznihtipívdnkprobdlâídentifíkacíímarkernihhromosom AT tavokinalv éffektivnostʹprimeneniârazličnyhtipovdnkprobadlâidentifikaciimarkernyhhromosom AT brovkoao éffektivnostʹprimeneniârazličnyhtipovdnkprobadlâidentifikaciimarkernyhhromosom AT baronovaev éffektivnostʹprimeneniârazličnyhtipovdnkprobadlâidentifikaciimarkernyhhromosom AT moskalenkoep éffektivnostʹprimeneniârazličnyhtipovdnkprobadlâidentifikaciimarkernyhhromosom AT gorovenkong éffektivnostʹprimeneniârazličnyhtipovdnkprobadlâidentifikaciimarkernyhhromosom |
| first_indexed |
2025-11-25T21:08:29Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:08:29Z |
| _version_ |
1850545892488118272 |
| fulltext |
49
L.V. Tavokina, A.A. Brovko, E.V. Baronova
© 2016 L.V. Tavokina et al.; Published by the Institute of Molecular Biology and Genetics, NAS of Ukraine on behalf of Biopolymers and Cell.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),
which permits unrestricted reuse, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited
UDC 616-006.441
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker
chromosomes
L. V. Tavokina1, A. O. Brovko1, E. V. Baronova1, E. P. Moskalenko1, N. G. Gorovenko2
1 Medical centre “ISIDA-IVF”, laboratory of molecular cytogenetics.
bulvar Ivana Lepse 65, Kyiv, Ukraine.
2 Shupyk National Medical Academy of Postgraduate Education. Department of medical and laboratory genetics.
Str. Dorohozhytska 9, Kyiv, Ukraine.
L_Tavokina@isida.ua ; medgen2006@mail.ru
The presence of marker chromosomes in the human karyotype always requires a special diagnostic approach.
Determination of the marker chromosome type and structure is of great diagnostic and prognostic importance.
There are several methods of marker chromosomes identification, which differ in their informative value. The
paper presents the results of cytogenetic and FISH diagnostics of supernumerical marker chromosomes (SMC)
in patients’ karyotype. Aim. To analyze the results of the cytogenetic and molecular cytogenetic diagnostics
for patients with marker chromosomes, and to evaluate and compare the efficiency of the methods used.
Methods. Karyotyping was done according to the standard methods. GTG, CBG, QFQ and NOR-Ag methods
of differential staining were used. FISH was performed according to the manufacturer’s instructions for CEP,
LSI and WCP DNA-probes. Results. Marker chromosome was found in 15 of 7989 patients. Application of
standard staining methods was effective in 66.6 % of cases. Combination of differential staining and FISH
allowed identifying a marker chromosome in 83.3 %. 90 % of all marker chromosomes were identified as
isochromosomes and 60 % of them were derivative from chromosome 15. Conclusions. The use of WCP
probes is a main step in the marker chromosome identification with further application of CEP/LSI probes.
If a marker chromosome has nonspecific DNA sequences more sensitive methods should be used.
K e y w o r d s: molecular cytogenetic diagnostics, marker chromosome, DNA probes
The overall frequency distribution of supernumeri-
cal marker chromosomes (SMC) ranges from 0.65 to
1.5 in 1000 according to the published data [1]. The
risk of having a child with abnormalities for the car-
riers of marker chromosomes depends on the group
of chromosomes involved in the SMC formation,
cellular mosaicism, and the euchromatin sequences
presence. The most common SMC arise from acro-
centric chromosomes (about 80 %), about 60 % of
which are chromosome 15 derivatives [2]. The study
was aimed at comparing and evaluating several clas-
sical cytogenetics and fluorescence in situ hybridiza-
tion (FISH) methods of identifying the small super-
numerical marker chromosomes.
Materials and Methods
Cultivation methods
Cytogenetic diagnosis was performed on the meta-
phase chromosomes samples of human peripheral
blood lymphocytes. Cultivation of lymphocytes was
carried out by the semi-micro method followed by
application of metaphase chromosomes preparation
standard protocols [3]. 5 ml of RPMI cell culture
Biomedicine ISSN 1993-6842 (on-line); ISSN 0233-7657 (print)
Biopolymers and Cell. 2016. Vol. 32. N 1. P 49–53
doi: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00090C
https://www.bing.com/maps/default.aspx?v=2&pc=FACEBK&mid=8100&rtp=%7Epos.50.4332619_30.413105_ISIDA+clinic&cp=50.4332619%7E30.413105&lvl=16&sty=r&rtop=0%7E0%7E0%7E&mode=D&FORM=FBKPL1&mkt=en-US
mailto:L_Tavokina@isida.ua
mailto:medgen2006@mail.ru
50
L.V. Tavokina, A.A. Brovko, E.V. Baronova et al
media (Gibco, USA) were used for the human pe-
ripheral blood lymphocytes cultivation. The phyto-
hemaglutinin (Gibco, USA) was added to induce
lymphocytes mitotic activity. After 72 hours, col-
cemid (Gibco, USA) was added to the culture to stop
mitosis at the metaphase stage. Hypotonic treatment
of the sample was carried out using 0.075 M KCl.
The cell suspensions were fixed by adding ethanol-
acetic acid (3:1 v/v).
Staining method
A number of differential staining techniques were
used for cytogenetic analysis of lymphocyte meta-
phase plates: GTG (G-bands by trypsin using
Giemsa), CBG (C-bands by barium hydroxide us-
ing Giemsa), QFQ (Q-bands by fluorescence using
quinacrine), NOR -Ag (Nuclear Organizer Region
staining by AgNo3) [4]. The coding system consists
of three letters, and usually includes the main meth-
od of painting, chromosome pretreatment agent and
name of the dye. The structures motifs along the
chromosomes are called G-, C-, Q- bands accord-
ing to the type of staining. GTG staining results in
dark bands which correspond to heterochromatin
and light bands consisting of euchromatin. G-bands
have brighter fluorescence in QFQ method of stain-
ing. CBG technique allows detecting constitutional
chromosome centromeric heterochromatin by satu-
rated barium hydroxide solution pretreatment fol-
lowed by incubation in 2xSSC 60°C buffer with
Giemsa dye staining. CBG stained chromosomes
look very pale. Centromeric heterochromatin is
built of repetitive DNA sequences and forms the
so-called satellite DNA which is intensely color-
ized. NOR-Ag is used to identify satellites on the
short arm of acrocentric human chromosomes (13,
14, 15, 21, 22).
Fluorescence in situ hybridization
FISH was performed according to the manufactur-
er’s instructions using DNA probes for specific parts
of chromosomes: CEP (Chromosome Enumeration
Probe, Abbot, USA) – centromeric probes, LSI
(Locus Specific Identifier, Abbot, USA) - locus spe-
cific probes and WCP (Whole Cromosome Painting
CytoCell, UK) probes.
Interpretation and analyzing
A CytoVision software (Applied Imaging, USA)
was used to analyze chromosomes and hybridization
signals. Interpretation of karyotypes was done in ac-
cordance with the international classification system
of human chromosomes ISCN 2013 (International
System for Human Cytogenetic Nomenclature
2013) [5]
Results and Discussion
7989 patients had been tested during the period from
2012 to 2015. SMC were found in 15 patients. The
rate of 1.8 per 1,000 cases is consistent with the lit-
erature [6]. 7 of these karyotypes were mosaic
(53 %) and SMC were detected in 3 children aged
from 1 to 3 years who underwent cytogenetic diag-
nostics with indications: delayed physical and men-
tal development, muscle hypotonia, embryogenesis
stigmas.
To clarify the composition and origin of SMC, an
additional methods CBG, QFQ, NOR-Ag and FISH
were applied after identifying marker chromosome
by GTG.
Use of CBG, QFQ, NOR-Ag was justified in 10
cases (66.6 %) whereas 5 cases (33.3 %) did not give
positive results. The panels of LSI and CEP DNA
probes were used in 12 cases on the basis of the pre-
liminary results of GTG, CBG, QFQ, NOR-Ag
staining. This combination of techniques allowed
determining the nature of SMC in 10 patients
(83.3 %). Identification of a marker chromosome by
FISH using CEP, LSI and WCP probes failed in two
cases. For 3 patients FISH was not performed due to
the lack of the necessary amount of material.
WCP probes were used to confirm the positive re-
sults obtained by FISH with CEP and LSI probes in
4 cases. The results of the WCP study have matched
with the previously obtained results of FISH with
CEP and LSI probes: the origin of SMC was con-
firmed in 2 cases whereas in 2 cases the SMC origin
remained undefined. A cross-hybridization between
51
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes
SMC and short arms of D and G chromosome groups
was observed. This indicates nonspecific hetero-
chromatin sequences in the SMC composition.
Morphologically isochromosomes accounted for
90 % of all identified SMC. 2 of them (20%) were
identified as pseudoisodicentric marker chromo-
some (Fig. 1).
In 6 (60 %) of the identified SMC cases the re-
vealed marker chromosome was derived from chro-
mosome 15 and in 4 (40%) cases SMC were defined
as the derivative of chromosome Y (Fig. 2) (Tab.1).
Fig. 2. Identified
by CEP Y marker
chromosome de-
rived from Y chro-
mosome.
1. 2. 3.
Fig. 1. Idiograms and images of identified marker chromosomes derived from chromosome 15. (1. Idiogram of isochromosome 15,
and pseudoisochromosome 15. 2. Pseudoisodicentric chromosome 15 identified by CEP 15 and LSI D15S10. 3. Isodicentric chromo-
some 15 identified by CEP 15.)
Table 1. Identification of supernumerical marker chromosomes in karyotypes of patients.
# karyotype
Method and result
(“+” positive, “-“ negative)
FISH CEP/LSI
and result
(“+” positive
“-“ negative)
FISH WCP
and result
(“+” positive
“-“ negative)
Result of SMCs
identification
(“+” positive
“-“ negative)
1 mos 47,XY,+mar[23]/46,XY[7] GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15 - WCP – -
2 47,ХХ,+i(15)(p10) GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15 + +
3 47,XY,+i(15)(p10) GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15 + WCP+ +
4 47,XY,+mar.ish psu idic(15) GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15+ +
5 47,XX,+psu idic(15) GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15+ WCP+ +
6 47,ХХ,+idic(15)(q11.2) GTG+, NOR-Ag+ CEP/LSI 15 + +
7 45,X[93]/46,X,idic(Y)[7] GTG+, QFQ+ CEP Y + +
8 47,XY,+mar.ish psu idic (15) GTG+ NOR-Ag+ CEP/LSI 15 + +
9 mos 45,Х[9]/46,Xidic(Yq)[13] GTG + QFQ+ CEP Y+ +
10 mos 45,X[14]/46,X,psu idic(Y)(q11.23)[30] GTG+ QFQ+ CEP Y+ +
11 mos47,XY,+mar[18]/46,XY[23] GTG + NOR-Ag- -
12 mos 47,XY,+mar[35]/46,XY[5] GTG+ NOR-Ag- FISH - WCP- -
13 mos47,XY,+mar[12]/46,XY[18] GTG + NOR-Ag- -
14 mos46,X,+mar. ish der(Y) [83]/45,X[17] GTG+ CBG- QFQ- CEP Y + +
15 46,X,del(Y)(q11.23) or i(Y)(p10) GTG+ QFQ- NOR-Ag- -
15p11.2 CEP15
15q11-q13 LSI D15S10
15p11.2 CEP15
CEP15
D15S10
LSI PML
idic(15)(q11.2)
18
der(Y)
18
X
52
L.V. Tavokina, A.A. Brovko, E.V. Baronova et al
In most cases identified isodicentric chromosomes
consisted of two copies of the chromosome 15 short
arm, which were in inverted orientation, marked as
«inv dup (15)». Detailed analysis of inv dup (15)
showed that this type of SMC usually kept two cen-
tromeres one of which was inactive [7]. In some
cases, the material between two centromeres con-
tained chromosome 15 euchromatin of various
lengths. In 5 patients there were no euchromatin ar-
eas between the two centromeres according to FISH
results.
As have been previously shown [8], the clinical
manifestation of SMC derived from the chromo-
some 15 presence in karyotype may be associated
with four phenotypes: normal phenotype, syndrome
inv dup (15) and Prader-Willi/Anhelman syndrome.
Therefore, the presence of SMC in patient’s
karyotype is a serious indication for the whole fam-
ily examination:
─ to identify SMC by aforementioned methods
and if necessary, more sensitive methods like CGH
(Comparative Genomic Hybridization, array CGH,
chromosome microdissection and rFISH etc.);
─ to determine the fact of SMC inheritance or the
occurrence of SMC de novo;
─ to exclude tissue mosaicism and uniparental di-
somy [9];
─ family genetic counseling, especially for the
carriers of SMCs who are treated by assisted repro-
ductive technologies.
Conclusions
The methods of differential chromosome staining
such as GTG, CBG, QFQ, NORD-Ag are the first
and the most important step in the diagnosis of SMC
cases.
The results of initial study determine the course of
the further analysis. In the case if SMC are supernu-
merical isochromosomes, or when the Y chromo-
some normal copy is absent, it is advised to use at
first the CEP 15 and CEP Y DNA probes, which
identify SMC with efficiency of 83.3 %.
The WCP probes may be applied either immedi-
ately after GTG analysis, or when the CEP FISH
tests do not show positive results. If SMC consist of
nonspecific sequences of heterochromatin, applying
the WCP probes will be ineffective. The more sensi-
tive methods like CGH/arrayCGH should be recom-
mended in such cases.
REFERENCES
1. Rubtsov NB, Karamysheva TV, Gayner TA. Supernumerical
marker chromosomes. Med Genet. 2003; 2(6):248-58.
2. Van Der Smagt JJ, Giltay JC, De Ne JJ, Slabbers GH. Large
inv dup(15) chromosome in two generations. J Med Genet.
1996;33(3):261-2.
3. Baranov V, Kuznetsova T. Cytogenetics of human embry-
onic development: theoretical and practical aspects. Saint
Patersburg: N-L, 2007. 490-1 p.
4. Kuznetsova T, Kuznetsov T, Loginova Y, Chiryaeva O, Pen-
dina A, Baranov V. Medical Laboratory Technology:
A handbook. Medical laboratory technology. Saint Paters-
burg: Intermedika, 1998; 550-71 p.
5. ISCN 2013 an international system for human cytogenetic
nomenclature (2013). Eds. Shaffer LG, McGowan-Jordan J,
Schmid M. Basel: Karger, 2013; 140 p.
6. Dennis N, Hulten M. Idicl5. Rare Chromosome Disorder
Support Group. Oxted, Unique, 2004.
7. Ewers E, Yoda K, Hamid AB, Weise A, Manvelyan M, Liehr T.
Centromere activity in dicentric small supernumerary marker
chromosomes. Chromosome Res. 2010;18(5):555-62.
8. Tavokina LV, Brovko AA, Afanasyeva NA, Baronova EV,
Moskalenko EP. [Molecular cytogenetic diagnosis of cases
with supernumerary marker chromosomes derived from
chromosome 15]. Arch Clin Exp Med. 2012; 21(2):190-2.
9. Liehr T, Ewers E, Hamid AB, Kosyakova N, Voigt M, Weise
A, Manvelyan M. Small supernumerary marker chromo-
somes and uniparental disomy have a story to tell. J Histo-
chem Cytochem. 2011;59(9):842-8.
Ефективність застосування різних типів ДНК-проб
для ідентифікації маркерних хромосом.
Л. В. Тавокіна, А. О. Бровко, О. В. Баронова,
О. П. Москаленко, Н. Г. Горовенко.
Наявність маркерних хромосом в каріотипі людини завжди ви-
магає особливого діагностичного підходу. Визначення типу і
структури маркерної хромосоми має велике діагностичне і
прогностичне значення. Існує кілька методів ідентифікації
маркерних хромосом, але різні методи мають різний рівень ін-
формативності. В роботі наведені результати цитогенетичної
та FISH діагностики випадків із надчисельними маркерними
хромосомами в каріотипі пацієнтів. Мета. Аналіз результатів
цитогенетичних і молекулярно-цитогенетичних досліджень
каріотипів пацієнтів з маркерними хромосомами, а також оцін-
53
Efficiency of application of different DNA probes in identifying marker chromosomes
ка і порівняння ефективності використаних методів. Методи.
Каріотипування було виконано у відповідності до стандартних
методів. Були використані GTG, CBG, QFQ і NOR-Ag методи
диференціального фарбування. FISH була виконана відповідно
до інструкцій виробника для CEP, LSI та WCP ДНК-проб.
Результати. Маркерна хромосома була виявлена у 15 з 7989
пацієнтів. Застосування стандартних методів фарбування було
ефективним у 66,6% випадків. Поєднання диференціального
фарбування та FISH дозволило ідентифікувати маркерні хро-
мосоми у 83,3 %. 90 % всіх маркерних хромосом були визна-
чені як ізохромосоми і 60 % з них були похідними від хромосо-
ми 15. Висновки. Використання WCP ДНК-проб є основним
етапом ідентифікації маркерних хромосом з наступним засто-
суванням CEP та LSI ДНК-проб. Якщо маркерна хромосома
має неспецифічні послідовності ДНК, то у таких випадках по-
винні бути застосовані більш чутливі методи.
К л юч ов і с л ов а: молекулярно-цитогенетична діагности-
ка, маркерна хромосома, ДНК-проби
Эффективность применения различных типов ДНК-
проба для идентификации маркерных хромосом.
Л. В. Тавокина, А. А. Бровко, Е. В. Баронова,
Е. П. Москаленко, Н. Г. Горовенко.
Наличие маркерных хромосом в кариотипе человека всегда
требует особого диагностического подхода. Определение
типа и структуры маркерной хромосомы имеет большое диа-
гностическое и прогностическое значение. Существует не-
сколько методов идентификации маркерных хромосом, но
разные методы имеют разный уровень информативности. В
работе приведены результаты цитогенетической и FISH диа-
гностики случаев со сверхчисленными маркерными хромосо-
мами в кариотипе пациентов. Цель. Анализ результатов ци-
тогенетических и молекулярно-цитогенетических исследова-
ний кариотипов пациентов с маркерным хромосомами, а
также оценка и сравнение эффективности использованных
методов. Методы. Карио ти пи рование выполнено согласно
стандартных методик. Исполь зованы GTG, CBG, QFQ и
NOR-Ag методы дифференциального окрашивания. FISH
выполнена в соответствии с инструкциями производителя
для CEP, LSI и WCP ДНК-проб. Резуль таты. Маркерная хро-
мосома обнаружена у 15 из 7989 пациентов. Применение
стандартных методов окрашивания было эффективным в
66,6 % случаев. Сочетание дифференциального окрашивания
и FISH позволило идентифицировать маркерные хромосомы
в 83,3 %. 90 % всех маркерных хромосом были определены
как изохромосомы и 60 % из них были производными от хро-
мосомы 15. Выводы. Использование WCP ДНК-проб являет-
ся основным этапом идентификации маркерных хромосом с
последующим применением CEP и LSI ДНК-проб. Если мар-
керная хромосома имеет неспецифические последовательно-
сти ДНК, то в таких случаях должны быть применены более
чувствительные методы.
К л юч е в ы е с л ов а: молекулярно-цитогенетическая диа-
гностика, маркерная хромосома, ДНК-пробы.
Received 01.11.2015
|