3. Y hromosoma
•
•
•
•
58 miljonus bāzu pāru;
Veido ~2% no kopējā šūnas DNS;
Satur 86 gēnus, kas kodē 23 dažādas OBV;
Holandriskais pārmantošanas tips – pazīme tiek
nodota pa tēva līniju;
• Pseidoautosomālie rajoni (PAR1 un PAR2) aktīvi
rekombinē ar homologiem X hromosomas
rajoniem mejozē;
• Vairāk pakļauta gēnu dreifam.
http://images2.layoutsparks.com/1/148050/tattooed-beauty-blue-pattern.jpg
4. Y hromosoma
• Lielākā Y hromosomas daļa – nerekombinējošā
NRY daļa jeb - "male-specific" (MSY), sastāv no
eihromatīna (kodējošā daļa), kas satur
funkcionālus gēnus:
SRY - sex determin region;
TSPY – testis - specific protein
AZF – azoospermic factor
- satur SNP (viena nukleotīda polimorfisms) izmanto paternitātes noteikšanai.
http://images2.layoutsparks.com/1/148050/tattooed-beauty-blue-pattern.jpg
5. Y hromosomas uzbūve
MSY rajons
PAR I
PAR II
cen
1M
b
HETEROHROMATĪNS
X-DEGRADĒTIE GĒNI
PSEIDOAUTOSOMĀLIE RAJONI
X-TRANSPONĒTIE GĒNI
EIHROMATĪNS
AMPLIKONI
Bialēlisko marķieru un
Y-STRs lokalizācija
(Skaletsky et al, pēc L. Timsa)
6. Y hromosomas gēnu mutācijas:
Augsts mutāciju risks:
•Y hromosoma tiek mantota no tēva
•gametoģenēzes laikā pakļauta vairākkārtējām
šūnu dalīšanās fāzēm.
•Y hromosoma pakļauta 4.8 reizes lielākam
mutāciju riskam, jo - katra šunu dalīšanās
gametoģenēzē --> bāzu pāru mutācijas;
•oksidatīvi apstākļi sēkliniekos
7. Y hromosoma un vīriešu neauglība
• Vīrieši neauglību izraisa Y hromosomas AZF
(azoospermijas faktors) rajona delēcijas.
• Vīriešiem, kuru neauglības iemesls ir Y hromosomas
mikrodelēcijas, parasti citus simptomus nenovēro.
• Dažkārt vīriešiem ir maza izmēra sēklinieki vai
kriptorhisms.
• Biežums 1:2000 - 1:3000 visās etniskajās grupās
• Par iemeslu azoospermijai un smagai oligospermijai
5 - 10% gadījumu
8. Delēcijas
• Hromosomālās patoloģijas
• Hromosomu aberācijas – hromosomu struktūras
struktūras izmaiņas
• Nelīdzsvarotās hromosomu aberācijas –
ģenētiskais materiāls palielinās vai samazinās
• Delēcijas – ģenētiskā materiāla zudums
*hromosomu aberācijas – neauglības un spontāno abortu iemesls
9. Delēcijas
Sekas: atkarībā no zaudētās hromosomas apgabala
un gēnu satura tajā.
*terminālas delēcijas
*intersticiālas delēcijas
http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/illustrations/chromosomaldeletion
10. Y hromosomas mikrodelēcijas
• Ģenētiskais pamatojums vīriešu neauglībai
• Klīniski izpaužas kā:
1.Oligozoospermija - nepietiekams spermatozoīdu
skaits ejakulātā (koncentrācija > par 20 milj/ml).;
2.Azoospermija - pilnīgs spermatozoīdu trūkums
ejakulātā.
6 – 16% azoospermijas gadījumā
4 – 5,8% smagas oligozoospermijas gadījumā
11. Neauglība
NEAUGLĪBAS cēloņi:
1.Dažādas patoloģiskas pārmaiņas dzimumorgānos;
2.Arī citu orgānu, īpaši iekšējās sekrēcijas dziedzeru darbības traucējumu
gadījumā;
3.Ģenētiska predisponētība.
Vīrieša NEAUGLĪBA var radīt:
1. Oligozoospermija – samazināts samazināts spermatozīdu daudzums
ejakulātā;
2. Azoospermija – pilnīgs spermatozoīdu trūkums, kas var būt saistīts ar
- sēklinieku un priekšdziedzera darbības traucējumiem – īstā azoospermija;
-vai sēklas izvadceļu nosprostojums – neīstā jeb obstruktīvā azoospermija.
Īstā iedzimtā azoospermija - parasti rodas abpusējas sēklinieku aiztures
gadījumā,
īstā iegūtā azoospermija var rasties pēc prostatīta, STI pārslimošanas,
traumām u.c.
12. Human Seminiferious Tubule - Non-obstructive azoospermia and Obstructive azoospermia
(Image: Okada, etal, 2008)
http://embryology.med.unsw.edu.au/Notes/week1_3b.htm
14. Spermogramma (1)
Pirms spermas analīzes nodošanas - atturēties no
dzimumdzīves ne mazāk kā 2 un ne vairāk kā 7
dienas;
Koncentrācija, tilpums, pH
Normā tilpumam jābūt no 2 līdz 7 ml,
pH no 7,2 līdz 7,8 - 8. Palielināts pH norāda uz
iekaisuma pazīmēm, pazemināts – uz spermas
palīgvielu veidošanas patoloģiju, kas var ietekmēt
sašķidrināšanos.
15. Spermogramma (2)
• Normā ejakulātā jābūt 14 vai vairāk %
spermatozoīdu ar normālu morfoloģiju.
• Spermatozoīdu daudzums (milj/ml) - ne mazāk
par 20 milj/ml;
• Kopējais spermatozoīdu daudzums (milj) - ne
mazāk par 40 - 60 milj
16. Y hromosomu mikrodelēciju
molekulārā diagnostika:
1. ekstrahē leikocītu DNS no cilvēka asins paraugu;
2. PCR - pavairo DNS fragmentu;
3. Gēla elektroforēze, lai pārbaudītu, vai DNS sekvence,
kas atbilst izvēlētajam marķieri, atrodama izmeklējamajā
DNS paraugā.
http://desktopdna.org
/
17. Y hromosomu mikrodelēcijas
• Y hromosomas AZF rajona gēniem ir būtiska nozīme
spermatoģenēzē.
• Y hromosomas garā pleca AZFc rajona delēcijas ir
biežākais molekulāri ģenētiskais cēlonis smagai
vīriešu neauglībai.
• Delēcijas izraisa intrahromosomālas homologas
rekombinācijas starp amplikoniem (lieli gandrīz
identiski atkārtojumi) atrod 5-10% azoospermijas
un smagas oligozoospermijas gadījumos.
http://desktopdna.org
/
18. Y hromosomu mikrodelēcijas
• Homologās rekombinācijas var izraisīt arī dažādas
daļējas AZFc rajona delēcijas, taču to nozīme
spermatoģenēzes traucējumu gadījumā vēl nav
pierādīta.
• Mikrodelēcijas AZFa, AZFb un AZFc apakšrajonos
rodas de novo.
• Delēciju pārmantojamība novērojama salīdzinoši
reti.
http://desktopdna.org
/
21. Bieža Y hromosomas AZF rajona
mikrodelēciju un AZFc
apakšrajona daļēju delēciju
sastopamība vīriešiem no
Rietumukrainas ar
azoospermiju/oligospermiju.
H. Makukh1, M. Tyrkus1, D. Zastavna1, O. Hnateyko1, S. Gavrylyshyn2;
1State institution �Institute of Hereditary Pathology of Academy of Medical
Science of Ukraine�, Lviv, Ukraine, 2Prycarpatian Center of Human
Reproductions,, Ivano-Frankivsk, Ukraine.
22. Pētījuma mērķis - noteikt Y hromosomas AZF
rajona mikrodelēciju un AZFc apakšrajona daļēju
delēciju biežumu vīriešiem no Ukrainas ar
ideopātisku azoospermiju/oligospermiju.
Pētījuma metodes (1)
•DNS paraugi tika izolēti, izmantojot salting out
metodi.
•Y hromosomas AZF rajona mikrodelēcijas un
par AZFc apakšrajona daļējas delēcijas tika
atkārtoti analizētas izmantojot PCR.
23. Pētījuma metodes (2)
• Pētījumā tika iekļauti 200 vīrieši ar idiopātisku
neauglību (100 ar azoospermiju un 100 smagu
oligospermija) un 100 izlases kārtā izvēlēti
auglīgi vīrieši kontroles grupā.
• Visi ar kariotipu 46, XY no valsts rietumu
reģiona Ukrainā.
24. Rezultāti (1)
AZF mikrodelēcijas tika konstatētas:
13,0% vīriešiem ar azoospermiju (p = 0,0001) un
8,0% (p = 0,004), vīriešiem ar smagu oligozoospermiju.
AZFa rajona delēcija - vienam vīrietim (4,8%),
AZFb – 3 vīriešiem (14.3%),
AZFb + c – 7 vīriešiem (33,3%),
AZFc - 10 vīriešiem (47,6)
Visbiežāk novēroja izmaiņas tieši AZFc rajonā.
25. Rezultāti (2)
Daļējas AZFc subreģiona delēcijas analīzes
rezultātā:
2,5% vīriešu (galvenokārt ar oligospermiju) tika
atklāta Y hromosomas AZFc rajona gr/gr
delēcijas esamība,
4,5% vīriešu (3 ar aspermiju un 6 ar
oligoastenoteratospermiju) Y hromosomas AZFc
rajona b2/b3 delēcija;
1,0% pacientu - sY1291 lokusa zudumus.
26. Līdzīgi pētījumi (1)
Y hromosomas AZF mikrodelēciju un AZFc rajona
daļēju delēciju biežums starp Marokā dzīvojošiem
vīriešiem.
Laila Imken1, Brahim El Houate1, Abdelaziz Chafik2, Halima Nahili1, Redouane Boulouiz1, Omar Abidi1, Elbakkay
Chadli1, Noureddine Louanjli3, Abdelouhab Elfath3, Mohammed Hassar1, Ken McElreavey4, Abdelhamid Barakat1 and
Hassan Rouba1
1Human Genetic and Cytogenetic Unit, Research Department, Pasteur Institute of Morocco, Ezzahraoui 20100
Casablanca, Morocco
2Laboratory of Anthropogenetic and Biostatistic, University Chouaib Doukkali, 299 Eljadida 24000, Morocco
3In Vitro Fecondation Center, 40 Rue Prince Moulay Abedelah 20 000, Casablanca, Morocco
4Reproduction, Fertility and Population Unit, Developmental Biology Department, Pasteur Institute, 25 Rue Docteur
Roux, Paris, France
Pētījuma mērķis: Izvērtētu Y hromosomu
mikrodelēciju un AZFc apakšrajona daļējo delēciju
biežums Marokā dzīvojošiem vīriešiem. Kā arī
apspriest AZF delēciju klīnisko nozīmi.
27. Rezultāti (1)
1. Starp 127 vīriešiem, kas piedalījās pētījumā:
- 4 indivīdiem tika atklātas mikrodelēcijas:
- 2 vīriešiem AZFc delēcija un
- AZFb+AZFc delēcijas pārējiem vīriešiem.
2. Visas delēcijas tika atklātas vīriešiem ar
azoospermiju (4/48, 8.33%)
3. Kopējais AZFc delēciju biežums bija mazs –
4/127, 3.15%)
4. AZF mikrodelēcijas netika novērotas kontroles
grupai.
28. Rezultāti (2)
1. Daļējas AZFc rajona (gr/gr) tika novērotas:
- 7 no 149 vīriešiem ar neauglību (7/149, 4.70%);
- 7 no 176 vīriešiem no kontroles grupas (7/176,
3.89%)
2.AZFc rajona b2/b3 delēcijas tika identificētas - 2 vīriešiem ar azoospermiju (2/149, 1.34%);
- kontroles grupā šo mutāciju nenovēroja.
29. Secinājumi
Pētījuma rezultāti liecina, ka Y hromosomas AZF
mikrodelēciju biežāk sastopamas vīriešiem ar
smagiem spermatoģenēzes traucējumiem,
turklāt gr/gr delēcijas nav saistītas ar
spermatoģenēzes traucējumiem.
http://www.nature.com/aja/journal/v9/n5/abs/aja200781a.html
30. Līdzīgi pētījumi (2)
Y hromosomas AZFc rajona delēciju saistība ar
spermatoģenēzes traucējumiem un vīriešu neauglību.
Ferlin A, Tessari A, Ganz F, Marchina E, Barlati S, Garolla A, Engl B, Foresta C. Source
Centre for Male Gamete Cryopreservation, Department of Histology, Microbiology, and
Medical Biotechnologies, University of Padova, Padova, Italy.
Pētījuma mērķis: šajā pētījumā mēs analizējām AZFc
delēciju izplatību un raksturojumu un ar to saistību ar
spermatoģenēzes traucējumiem.
Metodes: Pētījumā piedalījās 337 neauglīgi vīrieši ar
dažādiem spermatoģenēzes traucējumiem un 263
auglīgus vīriešiem ar normozoospermiju.
31. Rezultāti:
•Tika identificēti 18 gadījumi (18/337, 5.3%) ar daļējām AZFc
delēcijām neauglīgo vīriešu grupā un 1 gadījumā kontroles grupā
(1/263, 0.4%).
•17 AZFc "gr / gr" delēcija
•1 AZFc "b2/b3" delēcija;
•1 de novo B3 un B4 amplikonu delēcija;.
•Daļēju AZFc delēciju saistītas ar dažādiem spermatoģenēzes
fenotipiem - sākot no pilnīgas azoospermija tikai mēreni
oligozoospermia.
Secinājumi:
•Veiktais pētījums par par DAZ gēna kopijām liecina, ka delēciju
nozīme vīriešu neauglības izraisīšanā ir atkarīga no tās novietojuma.
•DAZ1/DAZ2 delēcijas saistītas ar spermatoģenēzes traucējumiem;
•DAZ3/DAZ4 delēcijas – neliela vai nekāda ietekme uz spermatoģenēzi
.
•Dati liecina, ka ietekme uz spermatoģenēzi ir gan pilnīgai AZFc
delēcijai - neauglība,
•Gan daļējai AZFc delēcijām – riska faktors neauglības attīstībā.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15744033
32. Secinājumi (1)
• Daudzu pētījumu rezultāti parādījuši, ka AZF
rajonu delēcijas ir vīriešu neauglības ģenētiskai
pamatojums (visās entiskajās grupās), ko
raksturo azoospermija vai smaga
oligozoospermija.
• Visbiežāk novēroja izmaiņas tieši AZFc rajonā
(nozīme delētajam rajonam);
• Azoospermijas gadījumā vīriešiem novēro visas –
AZFa, b, c delēcija;
• Delēcijas parasti rodas de novo, pārmantojamība
33. Secinājumi (2)
• Šīs delēcija iespējams nodot pēcnācējiem ar
Ekstrakorporālā („mākslīgā”) apaugļošana
metodēm:
1.intracitoplazmatiskās injekcijas olšūnā (ICSI) u
2.In vitro (ārpusķermeņa) apaugļošana (IVF)
• Mikroķirurģiskās operācijas spermatozoīdu
iegūšanai no sēkliniekiem un sēklinieku
piedēkļiem piedēkļu audiem (TESE, TESA, MESA).