1Chromosome Aberration

Retno Dwi WulandariGenetika Medik UWKS

Prinsip-prinsip umum dan kelainan kromosom

Dulu : jumlah kromosom 48 1956 : Tjio dan Levan menemukan jumlah kromosom =46 1959 : Le jeune, dkk menemukan bayi Down memiliki 47

kromosom. 1970 : teknik pewarnaan kromosom : Q banding

G bandingR bandingC banding

Kelainan kromosom menyebabkan penyakit genetik, kelainankongenital dan retardasi mental

0,7% live birth2% kehamilan pada wanita >35 th50% aborsi trimester I

2KELAINAN KROMOSOM

1. Numerical (jumlah) : sel-2 somatik mengandung jumlah kromosom yang abnormal

2. Struktural : sel-2 somatik mengandung 1 atau lebih kromosom yang abnormal

Meliputi : autosom, kromosom seks atau keduanya

Dan dapat terjadi oleh karena mutasi pada sel germinal atau mutasi pada sel somatik

3Numerical aberration

Sel somatik normal mengandung 46 kromosom yang disebut diploid

Sel gamet mengandung 23 kromosom disebut haploid

Jumlah kromosom yang merupakan kelipatan dari haploid tetapi lebih dari diploid disebut polyploidy

Jumlah kromosom yang bukan kelipatan haploid disebut aneuploidy

PolyploidyTriploidyPembuahan oleh 2 sperma

(dispermi)

Kegagalan meiosis I atau II ovum atau sperma diploid. Karyotype 69,XXY atau 69,XXX

asal kromosom ekstra :paternal : placenta abnormalMaternal : aborsi spontan

TetraploidySelalu 92,XXXX atau 92,XXYY

yang menunjukkan kegagalan pembelahan (mitosis) awal zigot.

Sel polyploidy normal ditemukan pada sumsum tulang belakang, liver yang ber-regenerasi

4Aneuploidy Yaitu : jumlah kromosom bukan kelipatan haploid (n) Paling umum, sekitar 3-4% kehamilan Penyebab : kegagalan kromosom homolog atau sister

kromatid untuk berpisah pada anaphase Penyebab lain adalah anaphase lag Dapat terjadi pada meiosis dan mitosis Meiosis ND tidak diketahui penyebabnya tetapi frekuensinya

meningkat seiring dengan meningkatnya usia ibu Penyebab mitotic non disjunction juga tidak diketahui dan tidak

ada faktor predisposisi

Sambungan............

KebanyakanKebanyakan penderitapenderita adalahadalah trisomitrisomi ((22n+n+11)) ::padapada kromosomkromosom nomernomer berapapunberapapunkebanyakankebanyakan :: trisomitrisomi 2121 ((4747,XX,+,XX,+2121))

LebihLebih sedikitsedikit :: monosomymonosomy ((22nn--11)) ::SelaluSelalu lethal,lethal, kecualikecuali monosomymonosomy XX (Turner(Turnersyndrome)syndrome)

AneuploidyAneuploidy padapada individuindividu (lahir(lahir hidup)hidup) terbanyakterbanyakmencakupmencakup kromosomkromosom 1313,, 1818,, 2121,, X,X, YY

KebanyakanKebanyakan penderitapenderita adalahadalah trisomitrisomi ((22n+n+11)) ::padapada kromosomkromosom nomernomer berapapunberapapunkebanyakankebanyakan :: trisomitrisomi 2121 ((4747,XX,+,XX,+2121))

LebihLebih sedikitsedikit :: monosomymonosomy ((22nn--11)) ::SelaluSelalu lethal,lethal, kecualikecuali monosomymonosomy XX (Turner(Turnersyndrome)syndrome)

AneuploidyAneuploidy padapada individuindividu (lahir(lahir hidup)hidup) terbanyakterbanyakmencakupmencakup kromosomkromosom 1313,, 1818,, 2121,, X,X, YY

5Konsekuensi non disjunction pada

Meiosis I :

Gamet dengan 24 kromosom mengandung kopi kromosom yang berasal dari maternal dan paternal

Meiosis II :

Gamet dengan kromosom ekstra mengandung kopi kromosom yang hanya berasal dari maternal atau paternal saja.

Konsekuensi non disjunction pada

6MOSAICISM

Adalah : adanya 2 macam sel yang berbeda secaragenetik dalam 1 individu atau jaringan yang berasal dari 1zigot

Oleh karena nondisjunction yang terjadi padapembelahan mitosis setelah terbentuk zigot

Contoh : inaktivasi Xtrisomi 21 mosaik : berasal dari zigot trisomi 21

KELAINAN STRUKTUR KROMOSOM

Rearrangement struktural yang dihasilkan dari patahnya kromosom,kemudian diikuti oleh kombinasi yang abnormal1 : 375 live birthterjadi secara spontan (frekuensi kecil) atauKarena induksi breaking agent (clastogen) : radiasi ion

infeksi virusBahan-bahan kimia

Mengenai semua sel dalam 1 individu atau dalam bentuk mosaikRearrangement struktural : balanced dan unbalanced

7 Balanced : bila tidak ada materi

genetik yang hilang atau bertambah

Unbalanced :Bila ada materi genetik

yang hilang atau bertambah

Beberapa arrangement ini bersifat stabil, tidakberubah setelah mitosis atau meiosis, yang lainbersifat tidak stabil.

Untuk stabil, dibutuhkan adanya sentromer dan 2 telomer

Sambungan...................

D E L E S I Yaitu : hilangnya segmen manapun pada kromosom

Penyebab : - kromosom patah diikuti hilangnya segmen asentris- unequal crosing over pada meiosis

Carrier delesi ( 1 kromosom normal dan 1 kromosom delesi),menyebabkan :monosomi untuk informasi genetik pada segmen kromosomnormal

Delesi sebesar 4000 kb dapat terlihat melalui mikroskop 2 macam : - delesi terminal

- delesi interstitial

8Sambungan...........

46,XX,del(1)(q24q31) : artinya Female with a deletion of chromosome 1 on the long arm (q) between bands q24 to q31.

Some deletions occur more frequently and are associated with a particular syndrome such as 46,XX,5p-, also called cri-du-chat syndrome.

46,XX,5p-, also called cri-du-chat syndrome(cry of the cat)

It was first identified in 1963 by Professor Lejeune, who also identified the genetic cause of Downs Syndrome Approximately 50 to 60 children are born each year in the United States with CDC. It is thought to be one of the most common human deletion syndromes with an occurrence rate of 1 in 20,000 to 1 in 50,000 live births.

9Sambungan.............

Features and Characteristics : High-pitched cry (identified as

a cat-like cry) Low birth weight Poor muscle tone (hypotonia) Microcephaly (small head size) Micrognathis (small jaw) Hypertelorism (wide spaced

eyes) Round face

Sambungan...............

Epicanthal folds Low set ears Feeding difficulties Delays in walking Hyperactivity Scoliosis Language difficulties Mental retardation Organ defects

10

Sambungan................

The cry is caused by abnormal larynx development, which becomes normal within a few weeks of birth. Infants with cri du chat may have respiratory problems. Some people with this disorder have a shortened lifespan, but most have a normal life expectancy.

In 80 percent of the cases, the chromosome carrying the deletion comes from the father's sperm.

Premature greying

4 years 22 years

11

Kromosom pada cri du chat syndrome

D U P L I K A S I Yaitu : kromosom mendapat segmen tambahan

Penyebab : unequal crosing over saat meiosis dan menyebabkan delesi

Secara umum tidak merugikan dibanding delesi

Pada gamet menyebabkan kromosom imbalance

12

MaleMale withwith aaduplicationduplication ofofchromosomechromosome 77 ononthethe longlong armarm (q)(q)betweenbetween bandsbands1111..22 toto 2222..

46,XY,dup(7)(q11.2q2246,XY,dup(7)(q11.2q22))

Sambungan..............

A duplication is just that, a duplication of asection of a chromosome. A duplication issometimes referred to as a 'partial trisomy'.Trisomy refers to three. Therefore if aduplication exists, that individual has threecopies of that area instead of two. This meansthere are extra instructions (genes) presentthat can cause an increased risk for birthdefects or developmental problems.

13

KROMOSOM CINCIN

Jarang ditemukan, paling banyak pada kromosom 18

Gbr :http://www.carolguze.com/index.s

html

Sambungan....................

A ring chromosome can happen in two ways :

Ujung lengan p dan q patah, kemudian saling melekat satu sama lain. Ujung yg berwarna biru hilang (berarti juga hilangnya informasi).

Cara ke dua : ujung lengan p dan q melekat satu sama lain, biasanya tanpa disertai hilangnya materi genetik.Akan tetapi, cincin kromosom dapat menimbulkan masalah ketika sel membelah can cause problems for the individual.

14

Sambungan..................

Dimungkinkan juga untuk memiliki ring chromosomedan tetap sehat tanpa ada kelambatan dalamperkembangan. Seperti juga kelainan kromosom yanglain, kelainan tergantung ukuran ring, berapa banyakmateri genetik yang hilang, kromosom mana yangterlibat, dsb.

15

Perhatikan : 2 ujung lengan kromosom patah, kemudian ke dua ujung sticky end saling melekat membentuk ring. Sedangkan

fragmen acentric akan hilang.

ISOCHROMOSOME

Disebabkan ok pembelahan sentromer (mitosis atau meiosis II)terjadi secara horisontal.

Hasilnya : kromosom acentric yang akan hilang, dan yang lainadalah kromosom telosentrik yang mudah mengalamireplikasi membentuk kromosom metasentrik denganlengan identik

Individu dengan 46 kromosom dan isokromosom memiliki :- Partial monosomy- Partial trisomy

Pada umumnya pada lengan panjang kromosom X : i (Xq) padabeberapa individu dengan Turner syndrome.

Isokromosom pada kromosom lain menyebabkan aborsi spontan

16

INVERSI

Parasentris :Bila sentromer terletak di

luar segmen yang mengalami inversi

Perisentris :Bila sentromer terletak di

dalam segmen yang mengalami inversi.

Pada umumnya inversi tidak menyebabkan abnormalitas

terjadi bila kromosom patah di dua tempat, kemudian segmen yang patah mengalami pembalikan (inversi) 180 derajat. Ada 2 macam inversi :

17

Sambungan.................

When a parent has an inversion there is an increased riskfor offspring with an incorrect amount of genetic material.This can lead to babies with birth defects and/orabnormal development or an increased risk formiscarriage.

There are many inversions that occur in the generalpopulation that are called normal variants. Including Inv(9)and Inv(2). These inversions are not related to anincreased risk of birth defects and/or developmentaldifficulties.

A paracenteric inversion does not include the centromere and an example might be 46,XY,inv(1)(q12q31).

pericenteric inversion includes the centromere

18

http://images.clinicaltools.com/images/

TRANSLOKASIadalah transfer materi kromosom di antara 2 kromosom,

ada 2 macam :

Translokasi Robertsonian :Antara 2 kromosom

akrosentris, menghasilkan 1 kromosom disentris dan 1 fragmen asentris dengan 2 satelit

Pada umumnya antara kromosom 13-14 dan 14-21

Translokasi reciprocalPertukaran materi kromosom

sebelah distal dari tempat patah

Karier translokasi terlihat normal, tetapi pada gametogenesis,akan menghasilkan gamet yang unbalanced

19

http://www.ucl.ac.uk/~ucbhjow/bmsi/bmsi_7.html

20

Robertsonian translocations

Robertsonian translocationsinvolving chromosome 21possess a special problem oftheir own, one of the possibleunbalanced gametes willcontain effectively two copiesof chromosome 21 (when thetranslocation chromosome andchromosome 21 segregate tothe same pole). They are thusat risk of producing a babywith Down syndrome.

This karyotype is from a woman with 45 chromosomes and abalanced Robertsonian translocation of material betweenchromosome 13 and 14.

21

apa akibatnya pada anak dari seorang carrier Robertsonian translocation antara kromosom 21/21 ?

Balanced reciprocal translocation

Pada translokasi ini terjadi pertukaran materikromosom sebelah distal dari tempat patah (Distal meansfurther from the centromere)

22

Reciprocal translocation

It is possible that anoncogene may beactivated by thetranslocation and thiscan lead to cancer.The classic example isthe chromosome 9 /chromosome 22reciprocaltranslocation inchronic myeloidleukaemia.

Translokasi reciprocal

23

Sambungan.............

Lengan panjang (q) kromosom 7 dan 21 patah, kemudian salingbertukar tempat. Sehingga akan dihasilkan kromosom 7 dan 21normal, serta kromosom translokasi 7 dan 21. Tidak ada materigenetik yang hilang, hanya bertukar tempat (translokasi), jadiindividu ybs tidak memiliki problem kesehatan, ok kromosomnya'balanced'. Akan menimbulkan masalah, bila individu ini memilikianak.

Masing-masing orang tua akan mewariskan 1 kromosom (darisepasang kromosom) mell. ovum dan sperma. Apa yg terjadibila sang anak mewarisi (dari ibu atau ayahnya)kromosom 7 normal dan kromosom translokasi 21p dan7q ?

Tdp extra copy kromosom 7q, shg ada 3 copy 7q. Dan hanya ada 1 copy 21q. Oki disebut 'unbalanced', ada informasi genetik yg berlebihan dan yg kurang yg dpt menyebabkan birth defects, cognitive abnormalities, dan resiko meningkat untuk miscarriage.

24

Sambungan.................

balanced reciprocal translocation carriers cancontain unbalanced gametes with deletionsand duplications but do not result in trisomiesand monosomies, only partial monosomy ortrisomy.

How are Chromosomes and Chromosome Abnormalities Labeled?

In 1960 the first meeting to propose a standard system ofnaming the chromosomes took place. Since that time thismethod of describing chromosomes and chromosomeabnormalities has been revised and added to several times.It has produced an International Standard of CytogeneticNomenclature. This allows one lab to 'write out' thechromosome findings. Any other lab will know what theyhave found without looking at the karyotype.

Here are some examples:46,XX - Normal Female Karyotype46,XY - Normal Male Karyotype These descriptions say there are 46 chromosomes and

that it is a male or female.

25

Sambungan.............

46,XX,del(14)(q23) Female with 46 chromosomes with a deletion of

chromosome 14 on the long arm (q) at band 23.

46,XY,dup(14)(q22q25) Male with 46 chromosomes with a duplication of

chromosome 14 on the long arm (q) involving bands 22 to25.

46,XX,r(7)(p22q36) Female with 46 chromosomes with a 7 chromosome ring.

The end of the short arm (p22) has fused to the end ofthe long arm (q36) forming a circle or 'ring'

It is important to notePada umumnya, kelainan kromosom terjadi karena

kecelakaan pada ovum atau sperma. Sehingga,tiap-tiap sel tubuh akan memiliki abnormalitasini. Beberapa abnormalitas dapat terjadisetelah konsepsi, dan individu ybs dianggapmosaik (beberapa sel dengan kelainan, dan yanglain normal). Kelainan pada kromosom diwariskandari orang tua, seperti translokasi, ataumungkin terjadi secara de novo.

26

Daftar Pustaka :

Connor, M., Ferguson-Smith, M. (1997) Medical Genetics,5 TH ED.Blackwell Science

Thompson,M.W., McInnes,R.,Willard H.F.,(1991).Genetics in Medicine5th ed.W.B.Saunders Company

http://www.ucl.ac.uk/~ucbhjow/bmsi/bmsi_7.html http://www.carolguze.com/index.shtml www.cmlsupport.com/ cmlchromosome.htm gslc.genetics.utah.edu/. ../robertsonian.cfm www1.geneticsolutions.com/ PageReq?id=3844:1873 http://images.clinicaltools.com/images/gene/13_14_derivative.jpg http://www.chromodisorder.org/ http://gslc.genetics.utah.edu www.cridchat.u-net.com/ www.specialchild.com/ archives/dz-012.html margchristie.tripod.com/ mindyssite/id2.html