VO 10.1 DNA diagnostiek Flashcards
Welke afwijkingen staan hier beschreven?
C = coderende sequentie dus op nucleotide niveau. P = eiwit nummering.
1. Deletie van A en G op plek 185/186 –> frameshift mutatie.
2. Je krijgt een stopcodon op de verkeerde plek.
3. Insertie van een T tussen plek 1411-1412: hierdoor frameshift verandering met waarschijnlijk een vroegtijdig stopcodon.
4. Cys veranderd in Tyr: dit is een missense mutatie (hangt af van het aminozuur of dit invloed heeft voor het eiwit: proline zorgt bijv. voor een knik in het eiwit)
5. Zit op plekje + 1 dus in het intron, hierdoor veranderd de splice donor site.
Hoe kon je een stopcodon beschrijven?
X en Ter staat voor een stopcodon.
Normale sequentie:
Nucleotide: ATG AAC GAG AAT AAA TCA AAA ATT TGC CAA ACG AAA
Eiwit: Met Asn Glu Asn Lys Ser Lys Ile Cys Gln Thr Lys
Wat is er afwijkend aan deze nucleotide sequentie?
Nucleotide: ATG AAC GAG AAT AAA TGA AAA ATT TGC CAA ACG AAA
c.17C>G, p.Ser6X
Normale sequentie:
Nucleotide: ATG AAC GAG AAT AAA TCA AAA ATT TGC CAA ACG AAA
Eiwit: Met Asn Glu Asn Lys Ser Lys Ile Cys Gln Thr Lys
Wat is er afwijkend aan deze nucleotide sequentie?
Nucleotide: ATG AAC GAG AAT AAA TAA AAA ATT TGC CAA ACG AAA
c.17C>A, p.Ser6X
Normale sequentie:
Nucleotide: ATG AAC GAG AAT AAA TCA AAA ATT TGC CAA ACG AAA
Eiwit: Met Asn Glu Asn Lys Ser Lys Ile Cys Gln Thr Lys
Wat is er afwijkend aan deze nucleotide sequentie?
Nucleotide: ATG AAC GAG ATA AAT CAA AAA TTT GCC AAA CGA AA
c.11delA, p.Asn4fs. Je gaat voor 11 omdat je de verste kiest.
Wat zijn de kenmerken van fragiele X syndroom?
Het fragiele X-syndroom (X-linked aandoening) is één van de meest voorkomende erfelijke vormen van mentale retardatie. Het syndroom wordt in de meeste gevallen veroorzaakt door een sterk geëxpandeerde repeat van CGG-tripletten in het X-chromosomale gen FMR1. Vrouwen die draagster zijn van een matig geëxpandeerde repeat (premutatie: 50-200) kunnen kinderen krijgen met een sterk geëxpandeerde repeat (> 200). Voor zover bekend, geeft een premutatie bij een man geen volledig geëxpandeerde repeat bij het nageslacht.
Bij een mentaal geretardeerde jongen wordt fragiele X-syndroom vastgesteld. Hij blijkt een sterk geëxpandeerde CGG-repeat in het FMR1-gen te hebben.
Heeft de moeder van de jongen een verhoogd risico op een kind met het fragiele X-syndroom in een volgende zwangerschap?
De moeder van deze jongen is hoogstwaarschijnlijk draagster van de repeat (kan een volledige mutatie zijn, minder klachten door X-inactivatie of een premutatie). Zij heeft dus een verhoogd risico op het krijgen van een kind met het fragiele-X-syndroom.
Bij een mentaal geretardeerde jongen wordt fragiele X-syndroom vastgesteld. Hij blijkt een sterk geëxpandeerde CGG-repeat in het FMR1-gen te hebben.
Hebben de (gezonde, normaal functionerende) broers en zussen van de jongen een verhoogd risico om later kinderen met het fragiele X-syndroom te krijgen?
De gezonde, normaal functionerende broers hebben het gezonde X-chromosoom of een premutatie gekregen en hebben geen verhoogd risico op het krijgen van kinderen met fragiele X. Dit komt doordat een gezond X-chromosoom de ziekte niet door kan geven en bij een man met een premutatie, de premutatie geen volle mutatie kan worden bij het kind. Mannen die een premutatie krijgen, krijgen dus gezonde jongens en dochters met de premutatie (de repeat verlengd niet). De dochters kunnen de volledige mutatie gekregen hebben en toch gezond zijn door random X-inactivatie. Zij hebben wel een verhoogd risico op een kind met het fragiele-X-syndroom. Daarnaast kunnen de dochters ook gezond zijn en geen kans op een kind met de aandoening hebben (doordat de lengte van de CGG-repeats nog niet zo lang is dat het een ziekte veroorzaakt bij nakomelingen) of een premutatie hebben. Als de dochters een premutatie hebben gekregen, kunnen ze óf een ziek kind krijgen als de premutatie een volle mutatie wordt, óf een kind met een premutatie krijgen, óf een gezond kind krijgen.
Bij een mentaal geretardeerde jongen wordt fragiele X-syndroom vastgesteld. Hij blijkt een sterk geëxpandeerde CGG-repeat in het FMR1-gen te hebben.
Nee
Bij een mentaal geretardeerde jongen wordt fragiele X-syndroom vastgesteld. Hij blijkt een sterk geëxpandeerde CGG-repeat in het FMR1-gen te hebben. Zijn alle dochters van een mannelijke drager per definitie draagster?
Ja
In het DNA-diagnostieklaboratorium wordt een familie onderzocht, waarin het fragiele X-syndroom voorkomt. Op de Southern-blot worden, na knippen met een restrictie-enzym, agarosegel-electroforese en hybridisatie met een probe van het FMR1-gen, de patronen uit afbeelding 1 gezien.
Geef per laan van de blot aan van wie het DNA afkomstig is, dat wil zeggen maak het onderstaande lijstje compleet.
- Normale man of vrouw
- Normale man of vrouw
- Man met premutatie
- Vrouw met normale X en X met premutatie
- Man met volledige mutatie
- Vrouw met volledige mutatie en normale X.
Waarin verschillen de patronen in laan 5 en 6 van de overige patronen en waardoor komt dat?
Waarom zie je zo’n smear bij 5 en 6: dit komt omdat als de repeat zo erg verlengd is, dan is de keten niet meer in elke cel even lang. Omdat DNA-polymerase er moeite mee heeft.
Wat zijn de kenmerken van CF?
Cystische fibrose (CF), in Nederland ook wel taaislijmziekte genoemd, is één van de meest frequente ernstige autosomaal recessieve ziekten binnen de Kaukasische populatie. In de Kaukasische populatie in Nederland is de dragerschapfrequentie 1:30. In het bij CF betrokken CFTR-gen zijn meer dan 1200 verschillende pathogene varianten bekend. Veel diagnostieklaboratoria maken tegenwoordig gebruik van een ‘combitest’, waarin circa 30 varianten zijn opgenomen, die in West-Europese populaties 90-95% van de bij CF voorkomende varianten representeren.
Waar kunnen echodense darmen op duiden?
Meconiumileus wat vaak voorkomt met CF. Dit kan al in de buik bij de moeder worden gezien. Doel is vroeg in te grijpen om ergere schade te voorkomen.
Een kinderarts overweegt bij een peuter met recidiverende luchtweginfecties de diagnose CF. Met de combitest worden twee pathogene CFTR-genvarianten gevonden, één van vaderskant en één van moederskant, waarmee de diagnose CF bevestigd is.
De ouders van dit kind hebben nog drie kinderen, die allen gezond zijn. Beïnvloedt dit de kans van deze ouders op een kind met CF in een eventuele volgende zwangerschap?
Wanneer beide ouders drager zijn, is de kans dat een kind CF heeft 25% en de kans dat een kind drager is, is 50%.
Een kinderarts overweegt bij een peuter met recidiverende luchtweginfecties de diagnose CF. Met de combitest worden twee pathogene CFTR-genvarianten gevonden, één van vaderskant en één van moederskant, waarmee de diagnose CF bevestigd is.
Hoe groot is de kans van de gezonde kinderen om drager van CF te zijn?
Wanneer één van de kinderen CF heeft, is de kans dat een van de gezonde broertjes of zusjes drager is twee op drie.
Een kinderarts overweegt bij een peuter met recidiverende luchtweginfecties de diagnose CF. Met de combitest worden twee pathogene CFTR-genvarianten gevonden, één van vaderskant en één van moederskant, waarmee de diagnose CF bevestigd is.
Hoe groot is die kans bij broers en zusters van de ouders om drager te zijn?
Eén van de grootouders van het aangedane kind moet drager zijn, want een van hun kinderen (de moeder van het aangedane kind) is ook draagster (de kans op de novo mutaties is bij CF zeer klein). Deze ouder heeft 50% kans om het CF-gen door te geven. De andere ouder heeft 1:30 kans om ook drager te zijn van CF, want 1:30 is het normale populatierisico en daarbij ook nog 50% kans om dit door te geven. De kinderen van deze ouders (dus broer/zus van één van de ouders van het aangedane kind) hebben 50% en 0,5 × 1:30 = 1:60 (1,6%) dus in totaal 51,6% kans om drager te zijn.
In de families van geen van beide ouders komt CF voor. Is de conclusie gerechtvaardigd dat zij beiden drager van een de novo-variant zijn?
Nee, misschien hebben ze tot nu toe geluk gehad. Bij recessieve aandoeningen is dit bijna nooit het geval.
Op welke manier(en) kan dragerschap van CF worden vastgesteld?
DNA test.
Een longarts verdenkt een 30-jarige vrouw van CF. Met de combitest wordt één pathogene CFTR-genvariant gevonden.
Wat betekent dit resultaat voor de overwogen diagnose CF en betrek hierbij zonodig de getalsmatige gegevens uit de inleiding van deze opgave. Geef eventuele vervolgacties van het laboratorium aan.
Deze test is 90-95% betrouwbaar. Het kan dus zijn dat deze patiënt draagster is, maar vanwege de klinische verdenking kan het ook zijn dat één mutatie wel gedetecteerd is en dat de andere mutatie onder de 5-10% valt die niet gedetecteerd kan worden. Er zouden dus nog meer testen gedaan moeten worden (zie eerder) om de uiteindelijke diagnose te stellen.
De longarts reageert op je brief met de mededeling dat een broer van zijn patiënte bekend was met CF en hij vraagt je of dat nog uitmaakt voor de conclusies uit het onderzoek bij zijn patiënte. Wat is je reactie?
Het is nu van belang om te kijken welke mutaties de broer had. Mocht het zo zijn dat de broer overleden is, kan geprobeerd worden om de ouders te testen. De mutaties die de broer heeft, kunnen vervolgens vergeleken worden met die van de patiënt. Als deze niet hetzelfde zijn, is er iets meer aanwijzing dat bovenstaande test inderdaad een mutatie gemist heeft.
Wat zijn de kenmerken van erfelijke borstkanker?
In Nederland krijgt 1 op de 7 vrouwen gedurende haar leven te maken met borst/ovarium kanker. Van deze groep is ongeveer 5-10% erfelijk belast en wordt een autosomaal dominant overervingspatroon waargenomen (HBOC). Er zijn klinische criteria beschreven waaraan een familie moet voldoen om in aanmerking te komen voor het onderzoek naar de erfelijke component. Er zijn enkele genen, waaronder BRCA1 en BRCA2, bekend, waarbij pathogene varianten een verhoogd risico op HBOC geven. Pathogene varianten in beide genen kunnen, onafhankelijk van elkaar, leiden tot HBOC. Gezonde vrouwen die draagster zijn van een pathogene BRCA1- of BRCA2-variant kunnen kiezen voor preventieve mastectomie, eventueel in combinatie met ovariëctomie of periodiek lichamelijk onderzoek.
Wat voor genen zijn BRCA 1 en 2?
DNA-repair genen.
Indien binnen een familie, die in aanmerking komt voor variantonderzoek, alle personen met borst- en/of ovariumkanker overleden zijn, wat zou dan een alternatief zijn om toch na te gaan of een variant in BRCA1 of BRCA2 een rol speelt binnen die familie?
Indien binnen een familie, die in aanmerking komt voor mutatieonderzoek, alle personen met borst- en/of eierstokkanker overleden zijn, kan er toch gekeken worden of er een mutatie in BRCA1 en/of BRCA2 een rol speelt door de ouders, kinderen en/of broers/zussen van de persoon te testen.
Indien in het BRCA1 gen een pathogene variant gevonden wordt, is het dan nog nodig om onderzoek naar een pathogene variant in het BRCA2 gen uit te voeren?
Er wordt standaard altijd op BRCA1 en BRCA2 getest. De kans dat iemand beide mutaties heeft, is heel klein, maar er zijn families bekend waar het voorkomt. Mocht het zo zijn dat iemand geen BRCA1 heeft, dan moet er vervolgens op BRCA2 getest worden, dus het is ook kosteneffectief om ze tegelijkertijd te testen.
Binnen een familie met HBOC wordt de afwijking p.Glu908X in het BRCA1 gen gevonden. Is dit een pathogene variant? Met andere woorden ga je gezonde personen binnen deze familie een test op deze variant aanbieden?
Dit is een stopcodon (vanwege de X). Nonsense mutaties zijn meestal pathogeen, tenzij ze aan het einde van een eiwit zitten. Daar kunnen ze soms zonder een probleem te veroorzaken bestaan. In dit geval is dat niet zo, dus het is een pathogene mutatie. Gezonde personen binnen deze familie wordt een test aangeboden op deze variant.
Een mannelijke patiënt met borstkanker heeft een pathogene variant in het BRCA2 gen. Zijn beide ouders zijn gezond. Wat is je conclusie? Welke vervolgonderzoeken bied je aan?
Een de novo mutatie van deze genen is zeer zeldzaam. Het is een late-onset aandoening dus het kan zijn dat de moeder nog ziek wordt. Als vervolgonderzoek kunnen de broers, zussen en kinderen van de patiënt getest worden, eventueel ook de ouders als deze nog niet getest zijn.
Wat is genomic imprinting? En noem een voorbeeld van en afwijking hierin?
‘Genomic imprinting’ wil zeggen dat een gen in een chromosomale regio òf actief is op het vaderlijk chromosoom òf op het moederlijk chromosoom. Zo’n regio is te vinden op chromosoom 15. Je hebt een chromosomale bijdrage van beide ouders nodig. Ontbreekt bij een patiënt de vaderlijke bijdrage in die regio van chromosoom 15, dan heeft hij/zij Prader Willi syndroom: de benodigde genexpressie staat alleen ‘aan’ op het vaderlijk chromosoom. Het ontbreken van een moederlijke bijdrage in deze regio leidt tot een andere ziekte: het UBE3A gen dat betrokken is bij het syndroom van Angelman staat alleen ‘aan’ op het moederlijk chromosoom.
Wat is een laboratorium truc om methylering zichtbaar te maken?
Imprinting wordt geëffectueerd door selectieve methylering van het DNA. Preciezer: door methylering van de C. Er is een laboratoriumtruc om methylering zichtbaar te maken. Een behandeling met bisulfiet maakt van een niet-gemethyleerde C een U (uracil), terwijl een gemethyleerde C een C blijft. Zo ontstaan er verschillende DNA sequenties voor gemethyleerd en niet-gemethyleerd DNA. M.b.v. PCR kunnen nu fragmenten gegenereerd worden die specifiek zijn voor het vaderlijk en moederlijk chromosoom. Bij deze PCR wordt bovendien een lengteverschil gecreëerd om de verschillende fragmenten op gel te kunnen onderscheiden. Bovenstaande truc is gebruikt voor een test in het DNA diagnostieklaboratorium die in principe alle Prader Willi patiënten detecteert en circa 75% van de Angelman patiënten.
Wat voor patroon heeft DNA van een normaal individu (in deze context: iemand zonder Prader Willi of Angelman syndroom)?
Een bandje van moeder en bandje van vader. Je ontwerpt de PCR test zo dat het bandje van moeder wat langer is.
In welke laantjes is DNA te zien van Angelman patiënten? En van Prader Willi patiënten?
- Angelman: 4, 8, 11
- Prader Willi: 2, 9
Wat zou de oorzaak kunnen zijn van het Angelman syndroom bij Angelman patiënten die met deze test NIET worden gedetecteerd?
Methylatiedefect
De punten corresponderen met de aanwezigheid van specifieke DNA kenmerken van chromosoom 15. Over een gebied van ongeveer 5Mb zie je de puntenwolk inzakken. Aan het balkje kun je zien dat die verlaagde regio zich rond band q11.2q12 bevindt, de kritische regio voor Prader Willi en Angelman syndroom.
Hoe interpreteer je figuur 3? Doe dat in samenhang met het resultaat in laan 2 van figuur 2.
Grote deletie
Als DNA van de patiënt een NORMAAL patroon had gehad op de SNP array, wat zou dan een (andere) verklaring kunnen zijn voor het afwijkende patroon in laan 2 van figuur 2?
Uniparentale disomie
Wat is een promotor?
Aan de promotor binden transcriptiefactoren (bijv. testosteron receptor), als gevolg daarvan gaat er mRNA gemaakt worden. mRNA wordt gespliced: de intronen worden eruit gehaald –> bewerkt mRNA. Dit wordt gebruikt voor de translatie.
Wat is er van belang om de splicing goed te laten verlopen?
Net voor een exon zit de splice acceptor site. En net na een exon zit de splice donor site. Deze twee nucleotiden aan beide kanten moet je ook meenemen in je telling. Dit noem je dan 9 + 1/2/3/… en de andere kant noem je dan 10 – 1/2/3/…
Hoe beschrijf je een variant?
Als je een variant gaat omschrijven dan begin je in het eerste exon met nummeren: nucleotide 1 is het eerste nucleotide van het eerste exon. Maar alleen als het een methionine bevat (ATG: startcodon). Ook begin je bij het eerste aminozuur begin je met tellen.
Wat is het effect van een stopcodon?
Als het stopcodon in het laatste exon zit door de frameshift: hierdoor wordt het verkeerde eiwit meestal wel gemaakt. Maar als het stopcodon eerder zit wordt het mRNA meestal wel afgebroken en wordt je dus minder erg ziek.
Wat is haplosensitief?
Haplosensitief: dit betekend dat je van beide allelen bijdrage moet hebben.
Waarom werkt het gen niet meer bij fragiele X?
Fragiele X komt door een foutje in de promotor van het gen. CGG repeat is te lang bij fragiele X. Een repeat van 50-200 is een premutatie, volle mutatie is langer dan 200. Langer dan 200 wordt de promotor gemethyleerd. Dus dan kunnen de transcriptiefactoren niet meer binden.
Wat zijn de kenmerken van FXTAS?
FXTAS; cerebrale ataxie, tremoren, parkinsonisme, perifere neuropathie. Je krijg toxiciteit door eiwitten met lange repeat, dit vinden de zenuwcellen niet leuk.
Hoe testen we nu op fragiele X?
Met PCR, je kan dan kijken hoe lang de repeat is en je kan nu ook kijken of het gen gemethyleerd is.
Hoe ontstaat CBAVD bij CF?
Lichaamsvloeistoffen zijn zo taai dat testosteron niet op de juiste plek kan komen.
Kan je 2 BRCA mutaties dragen?
2 BRCA1 kan niet (= niet levensvatbaar), 2 BRCA2 kan wel. Bij 2 BRCA2 mutatie krijg je een fanconi anemie (op jonge leeftijd tekort aan witte of rode bloedcellen).
Wat zijn de oorzaken van Prader willi en Angelman?
- Uniparenterale disomie (door trisomic rescue): 2 van vader –> angelman, 2 van moeder –> prader willi.
- Deletie op het moederlijke of vaderlijke chromosoom: deletie van vader (hier is SNRPN actief) –> prader willi, deletie van moeder (hier is UBE3A actief) –> angelman.
o Bij de vader is UBE3A inactief en bij de moeder SNRPN inactief. - Door fout in methylering kan je dit ook krijgen.
