1953 door Francis Crick en James Watson
• Chromosoom: bijeengepakt erfelijk materiaal, sterk opgewonden DNA streng rond eiwittencomplex (histonen), tijdens celdeling, twee chromatiden verbonden door een centromeer (mens 46, 23 paar, 22 paar autosomen en 2 heterosomen)
Man 46,XY vrouw 46,XX
• Gen: fragment chromosomaal DNA, nodig voor aanmaak functioneel product (eiwit/RNA)
• Non-disjunctie bij meiose (95%)
o Meiose I: 2 homologe chromosomen splitsen niet in anafase I
→ 2 disomische gameten, 2 nullisomische gameten
o Meiose II: 2 zusterchromatiden van chromosoom splitsen niet in anafase II
→ 1 disomische gameet, 1 nullisomische gameet, 2 normale gameten
o Disomische gameet + normale gameet = trisomie
• Non-disjunctie bij mitose (1%)
o Postzygotische non-disjunctie → mozaïcisme
• Gebalanceerde/Robertsoniaanse translocatie van chromosoom 21 bij 1 ouder (4%)
• Vrouw: maternal aging effect, door slechte/laattijdige meiose, meer delingsfouten
chromosomale afwijkingen (20%)
• Man: meer de novo mutaties in zaadcel, opstapeling invloeden omgevingsfactoren mutaties (10%)
• Transcriptie: mRNA kopie maken van relevant gen (DNA)
o In nucleus
o RNA-polymerase
• Translatie: mRNA code omzetten in polypeptide
o In cytoplasma
o Ribosomen (rRNA en eiwitten)
• Turnersyndroom: monosomie X
o 45,X (50%), mozaïcisme (30%), structurele afwijking (20%)
Door anafase lag of non-disjunctie in meiose/mitose
Kleine herhalingskans
o Infertiliteit (geen overerving), falen puberteit (uitblijven menses door streak gonads), kort postuur, normale intelligentie, gezwollen voeten, webbed neck
o 20% miskramen chromosoomafwijking
• Downsyndroom: trisomie 21
o Trisomie 21 (95%), Robertsoniaanse translocatie trisomie 21 (4%), mozaïcisme (1%)
Herhalingsrisico: indien door Robertsoniaanse translocatie chromosoom 21, anders geen significant herhalingsrisico
Wel grotere kans door toenemende leeftijd moeder
Overerving mogelijk, zelden voortplanting
o Congenitale hartafwijking, mentale retardatie, slappe, groot lijkende tong en open mond, dwarsplooien, Brushfield spots (iris), associatie met VACTERL-afwijkingen
• Klinefeltersyndroom: 47,XXY
o Non-disjunctie vrouwelijke gameten in meiose I/II of mannelijke gameten in meiose I
Klein herhalingsrisico
o Mannen, falen puberteit, infertiliteit, onderontwikkeling geslachtskenmerken, vrouwelijke vetverdeling, gynaecomastie, groot gestalte, lange ledematen, mentale retardatie, leer en gedragsproblemen
• Fragiele X syndroom: FMR1-gen
o X-gebonden recessieve afwijking
Trinucleotidenexpansie CGG in 5’UT
• Premutatie 55 - 200 repeats
• Mutatie vanaf 200 repeats
Verliesmutatie
o Mentale retardatie, hoog voorhoofd, lang gezicht, grote kaken, lage oren, grote testes, laxe gewrichten
• Mucoviscidose: CFTR-gen op 7q31.2
o Autosomale recessieve aandoening
1/25 000
1/25 is drager
Herhalingsrisico: ¼ indien beide ouders drager
o Infertiliteit: cervicale mucus bij vrouw, congenitale bilaterale afwezigheid vas deferens bij man
• Familiale hypercholesterolemie: mutaties LDLR-gen
o Semi-dominante aandoening omdat er verschil is tussen homo- en heterozygoot
Verliesmutatie
Herhalingsrisico: 1/400
o Hoge cholesterolwaarden, xanthelasma palpebrarum (gele vlekken rond oogleden), cardiovasculaire complicaties, bobbels op pezen
• Chorea van Huntington
o Autosomaal dominant: 1/10 000
> 40 CAG-repeats op 4p16.3
Herhalingsrisico: zeer groot
o Progressieve neurologische aandoening, late onset, destructie hersencellen, psychische symptomen
• Numerieke en structurele chromosomale aandoeningen > 5 Mb
Belangrijkste gebalanceerde afwijkingen die met karyotypering kunnen worden opgespoord
- Reciproke translocatie (= chromosoomsegmenten uitgewisseld
tussen 2 chromosomen, zonder wijziging van het totaal aantal chromosomen.)
- Robertsoniaanse translocaties (= fusie tussen de lange armen van 2
acrocentrische chromosomen met verlies van de korte armen.)
- deleties, duplicaties, inversies
- marker chromosomen (= een structureel abnormaal, ongeïdentificeerd extra stukje chromosomaal materiaal)
- ringchromosomen
- isochromosoom (= 2 maal dezelfde arm en dus verlies van de andere arm.
Netto resulteert dit in trisomie van de betrokken chromosoomarm en monosomie van de verloren
arm.)
• Deleties, duplicaties, expressie, copy number variants (CNV) > 1000 bp
• Scan volledige genoom
• Geen gebalanceerde chromosoomafwijkingen (Robertsoniaanse translocatie)
• Deleties, duplicaties, translocaties > 300 kb
• Gebalanceerde chromosoomafwijkingen en lage mozaïeken
• Gerichte opsporing adhv gelabelde DNA-probes: repetitie, gen, locus
• Mogelijkheid ongebalanceerde afwijking bij nageslacht
o Robertsoniaanse translocatie
Normaal kind
Gebalanceerde translocatie
Trisomie
Monosomie
o Inversie
Paracentrische inversie: centromeer niet betrokken (alles of niets)
• Gezond kind
• Miskraam
Pericentrische inversie: centromeer betrokken (hoe groter de inversie, hoe minder ernstig de gevolgen, want gedeelte duplicatie/deletie mogelijk kleiner)
• Gezond kindje
• Grote inversie: handicap
• Kleine inversie: miskraam
• Autosomaal recessief: consanguïniteit, horizontaal, ¼ kans
• Autosomaal dominant: verticaal, ½ kans
• X-gebonden dominant: vader op dochter altijd, vader op zoon nooit, moeder op kinderen ½ kans
• X-gebonden recessief: uiting vooral bij mannen, vader op zoon nooit
• Mitochondriaal: moeder aan al haar kinderen, vader geeft niet door
• Verlies: nonsense (geen eiwit) of missense (verminderde functie/werking)
• Winst: overproductie of versterkt effect eiwit, niet steeds in goede zin
= sequenties van het genoom worden herhaald en het aantal herhalingen varieert tussen individuen van dezelfde soort
• Stukjes DNA, groter dan 1 kb
• Kwantitatief: insertie, deletie, duplicatie
• Polymorfisme (SNP): elke 700 bp, onschuldig, zorgt voor variatie
• Mutatie: minder frequent, groter, kan meerdere genen omvatten, vaker pathologisch
• Genoom: volledige genetische materiaal van organisme
• Exoom: enkel coderende DNA, intronen (= stuk DNA in gen dat niet gebruikt wordt om het eiwit te coderen) uitgespliced, bedoeld voor transcriptie
• Oncogen: stimulatie celdeling
• Tumorsupressorgen: remming/controle celdeling
• Predictief: test op gezond individu, drager (dominante) aandoening met late onset, geen medische noodzaak, voor toekomstige gezondheid individu en nakomelingen
o BRCA-1, Huntington
• Dragerschap: test gezond individu drager erfelijke aandoening, voor nakomelingen, eerder recessieve en chromosomale aandoeningen
• Intake gesprek: stamboom, exploreren reeds aanwezige kennis, bieden info, bespreken test en procedure, opvragen resultaat aangetast familielid
• Psychologische evaluatie en psychometrische tests (angst, depressie en andere)
• Neurologische evaluatie
• Afrondingsgesprek
• Mondelinge, persoonlijke resultaatsmelding met geneticus en psycholoog
• Herhalingsgesprekken na resultaat met psycholoog
• Indicaties voor erfelijke kanker
o Kanker frequent in familie
o Vaak op jonge leeftijd
o Indien mogelijk bilateraal
o Geclusterd met andere kankers
o Herval
• Frequent voorkomende kankers
o Erfelijke darmkankers: FAP, HNPCC
o Erfelijke borst-/ovariumkanker: BRCA
o Multiple endocriene neoplasieën: MEN
• Screeningscriteria (WHO)
o Ernstige ziekte in preklinisch stadium, fysiopathologie volledig gekend
o Geschikte diagnostische tests, sociaal aanvaard
o Aanvaardbare behandeling
o Kostenwinst in balans met uitgaven
• Bij imprinting is er van een gen slechts 1 actief allel, de andere wordt geïnactiveerd
• Bij autosomaal recessieve ziekte kan deze tot uiting komen omdat andere gen niets meer doet: chromosoom 15: Angelman (probleem maternale deletie, paternale ups), Prader-Willi (probleem paternale deletie, maternale ups)
• Genen dragen bij tot complexe ziekten maar zijn geen monogene ziekten en hebben geen enkelvoudige Mendeliaanse overerving
• Familiale aggregatie aanwezig, familieleden van aangedane persoon eerder
ziekte-veroorzakende allelen met proband delen dan niet-verwante individuen
• Familieleden die ziekte-veroorzakende genotypen op relevante loci delen, kunnen nog steeds discordant zijn voor het fenotype gezien cruciale rol van niet-genetische factoren in etiologie van de ziekte
• Risico voor eerstegraadsverwanten
o Vierkantswortel populatierisico
o Hoger indien verschillende individuen aangetast
o Hoger indien aandoening ernstiger bij proband
o Hoger indien proband behoort tot minst aangedane geslacht (Carter effect)
o Hoger indien consanguïniteit
• Indien vatbaarheidsdrempel (threshold) overschreden, bepaalde aandoening aanwezig
• Hoge threshold: ziekte afhankelijk van veel genen en omgevingsfactoren, minder vatbaar
• Vatbaarheid (liability) is normaal verdeeld
o Laag: weinig genen en omgevingsfactoren
o Hoog: veel genen en omgevingsfactoren