Identificação de regiões candidatas a mapeamento fenotípico anormal a partir de rearranjos cromossômicos estruturais considerados balanceados / Identification of candidate regions for abnormal phenotypic mapping from structural chromosome rearrangements considered to be balanced

RESUMO

A maioria dos casos de portadores de translocações balanceadas são clinicamente normais, porém, cerca de 7% delas estão associadas a alterações fenotípicas, que incluem malformações congênitas e/ou retardo mental. Investigações detalhadas das regiões dos sítios de quebra desses rearranjos estruturais aparentemente balanceados, têm sido utilizadas como estratégia na busca de novos genes candidatos a esses fenótipos clínicos. Este projeto visa caracterizar casos de anomalias cromossômicas estruturais, especialmente os casos de translocações aparentemente balanceadas, em nível da citogenética clássica, pelas técnicas de bandeamento de cromossomos metafásicos e citogenética molecular, pela metodologia de Hibridização in Situ por Fluorescência (FISH) e técnicas de biologia molecular, como Hibridização Genômica Comparativa baseada em microarranjos (a-CGH) e Sequenciamento de "mate-pair" delimitando regiões de busca para genes candidatos. E portanto, contribuir para o entendimento dos mecanismos que podem levar à um desfecho de alteração fenotípica em pacientes com translocações aparentemente balanceadas. Foram incluídos no projeto 5 casos de pacientes do Centro de Genética Médica que eram portadores de translocações aparentemente balanceadas de novo associados a fenótipo alterados. Caso 1 apresentou uma translocação recíproca entre o braço longo cromossomo 1 e braço longo do cromossomo 8 [46, XY, t(1;8)(p31;q13)], as análises realizadas sugeriram o gene PLPP3 como o provável candidato para correlação com o fenótipo e uma quebra intragência no gene SLCOA5, que está associado a síndrome Mesomelia-Sinostose. O caso 2 possuí uma translocação recíproca entre o braço longo do cromossomo 1 e braço longo do cromossomo 18 [46, XX, t(1;18)(q43;q11.1)], apresentando quadro clínico compatível com a síndrome de Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser (MRKH), o gene GREB1L, localizado na região de quebra 18q11, foi considerado como o principal candidato de interesse a mapeamento fenotípico associado a esta síndrome. O caso 3 é portador de uma translocação envolvendo o braço curto do cromossomo X e o braço longo de um cromossomo autossômico [46, XX, t(X;18)( p21.2;q22.3)], o sequenciamento de mate-pair demosntrou uma quebra gênica em DMD, sendo crucial para o diagnóstico clínico da paciente. O caso 4 apresenta uma translocação entre o braço longo do cromossomo 18 e braço longo do cromossomo 21 [46, XY t (18;21)(q23;q22.1)], foi observado uma microdeleção na região 18q23 por array-CGH que incluía o gene TSHZ1, deleções ou mutações neste gene estão associadas a fenótipos que se relacionam com o quadro clínico do paciente. O caso 5 é portador de uma translocação entre o braço curto do cromossomo 12 e cromossomo 22 [45, XX, -22(p13;q11)] com suspeita clínica de Síndrome de Edwards, foram identificadas duas perdas patogênicas na paciente, uma no cromossomo 13 e outra no cromossomo 22. Devido a presença de alterações adicionais a translocação não foi possível sugerir um gene ou região candidata a relação genótipo-fenótipo da paciente.

ABSTRACT

Most cases of patients with balanced translocations are clinically normal, and about 7% of them are associated with phenotypic changes, which include congenital malformations and/or mental retardation. Related investigations of the break site regions of these apparently balanced rearrangements have been used as a strategy in the search for new candidate genes for these abnormal clinical phenotypes. This project aims to characterize cases of chromosomal anomalies present, especially cases of apparently balanced translocations, at the level of classical cytogenetics, by metaphase chromosome banding techniques, molecular cytogenetics, by Fluorescence in Situ Hybridization (FISH) methodology and sequencing techniques of Deoxyribonucleic Acid (DNA), Comparative Genomic Hybridization based on microarrays (a-CGH) and "mate-pair" sequencing delimiting search regions for genes and candidates for the understanding of individuals that can lead to an outcome of phenotypic change in patients with apparently balanced translocations. The project included 5 cases of patients from the Medical Genetics Center who were carriers of apparently de novo balanced translocations associated with altered phenotype. Case 1 showed a reciprocal translocation between the long arm of chromosome 1 and the long arm of chromosome 8 [46, XY, t(1;8)(p31;q13)], the analyses performed suggested the PLPP3 gene as the likely candidate for correlation with the phenotype and an intragenic break in the SLCOA5 gene, which is associated with Mesomelia-Synostosis syndrome. Case 2 carries a reciprocal translocation between the long arm of chromosome 1 and the long arm of chromosome 18 [46, XX, t(1;18)(q43;q11.1)], presenting a clinical picture compatible with Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser (MRKH) syndrome, the GREB1L gene, located in the 18q11 break region, was considered as the main candidate of interest for phenotype mapping associated with this syndrome. Case 3 has a translocation involving the short arm of the X chromosome and the long arm of an autosomal chromosome [46, XX, t(X;18)( p21.2;q22.3)], mate-pair sequencing demonstrated a gene break in DMD, being crucial for the clinical diagnosis of the patient. Case 4 has a translocation between the long arm of chromosome 18 and long arm of chromosome 21 [46, XY t (18;21)(q23;q22.1)], a microdeletion was observed in the 18q23 region by array-CGH that included the TSHZ1 gene, deletions or mutations in this gene are associated with phenotypes that relate to the patient's clinical picture. Case 5 carries a translocation between the short arm of chromosome 12 and chromosome 22 [45, XX, -22(p13;q11)] with clinical suspicion of Edwards Syndrome, two pathogenic losses were identified in the patient, one on chromosome 13 and one on chromosome 22. Due to the presence of additional alterations to the translocation it was not possible to suggest a candidate gene or region for the patient's genotype-phenotype correlations.