Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Humangenetik
Molekulare Zytogenetik

Entstehungsmechanismen von strukturellen Chromosomenaberrationen

Strukturelle Chromosomenaberrationen (z.B. Translokationen, Inversionen) finden sich bei etwa einem von 500 Menschen in balanciertem Zustand und bei etwa 0,3% aller Neugeboren in unbalanciertem Zustand. Hinzu kommen “Markerchromosomen“ bei etwa 0,4% aller Neugeboren. Ziel unserer Arbeiten ist die Erforschung der Mechanismen, die strukturellen Chromosomenberrationen zugrundeliegen. In Kooperation mit der Arbeitsgruppe von O. Zuffardi untersuchten wir Patienten mit unbalancierten Aberrationen des kurzen Arm von Chromosom 8. Wir konnten zeigen, daß drei unterschiedlichen Aberrationen (del 8p, invdup 8p, +der 8p) immer die gleiche balancierte Inversion bei einem Elternteil ursächlich zugrundeliegt. Die zwei Inversions-Bruchpunkte liegen in Ansammlungen von Riechrezeptor-Genen (olfactory receptor gene clusters) auf dem kurzen Arm von Chromosom 8. Die Entstehung der unbalancierten Aberrationen über den Mechanismus Inversion und ungleiche meiotische Rekombination in der Reifeteilung konnte aufgeklärt werden. Robertson'schen Translokationen stellen eine besonders häufige Gruppe von Translokationen dar, die bei etwa einem von 1.000 Menschen in balancierter Form vorliegen und mit einem deutlich erhöhten Risiko für Fehlgeburten und Trisomien bei geborenen Kindern einher gehen. Schwangerschaften von Personen mit einer balancierten Robertson'schen Translokation t(21;21) resultieren in aller Regel in einer Fehlgeburt, oder es wird ein Kind mit Down-Syndrom geboren. Wir untersuchten die Familie einer Frau mit einer Robertson'schen Translokation t(21;21). Unsere Ergebnisse stützen die bisherige Beobachtung, daß Translokations chromosomen t(21;21) in der Mehrzahl durch Robertson'schen Translokationen der beiden homologen Chromosomen 21 entstehen (d.h. keine Isochromosomen i(21) sind) und post-meiotischen Ursprungs sind. Die von uns analysierte Familie ist die weltweit erste beschriebene, in der eine Mutter mit einem Chromosomensatz 45,XX,t(21;21) gesunde Kinder mit normalem Chromosomensatz geboren hat.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. T. Neumann, Dr. R. Exeler, Dr. N. Bogdanova, Dipl.-Biol. S. Volpert, Prof. Dr. I. Kennerknecht, Prof. Dr. J. Horst, Humangenetik, WWU Münster

Dr. S. Giglio, Prof. Dr. O. Zuffardi, Humangenetik, Universität Pavia, Italien

Veröffentlichungen:

Neumann T, Exeler R, Wittwer B, Müller-Navia J, Schrörs E, Horst J, Kennerknecht I. A small supernumarery acentric marker chromosome 8 in a 23 year old slightly dysmorphic patient without mental retardation. Cytogen Cell Genet (1999) 85: 158.

Giglio S, Broman KW, Matsumoto N, Calvari V, Gimelli G, Neumann T, Ohashi H, Voullaire L, Larizza D, Giorda R, Weber JL, Ledbetter DH, Zuffardi O. Olfactory receptor (OR) gene clusters, genomic inversion polymorphisms and common chromosome rearrangements. Am J Hum Genet (2001) 68: 874-883.

Giglio S, Calvari V, Gimelli G, Neumann T, Voullaire L, Broman KW, Ledbetter DH, Zuffardi O. A submicroscopic chromosome inversion as the basis for two macroscopic chromosome rearrangements. European Journal of Human Genetics (2001) 9 (S1): 182.

Neumann TE, Exeler JR, Herrmann M, Horst J, Kennerknecht I. Two healthy boys with normal karyotype from a mother with isochromosome t(21;21). Medizinische Genetik (2002) 14: 294.