Nádory jsou onemocnění charakterizovaná genomovou instabilitou. Změny v počtu kopií DNA jsou jednou z mnoha abnormit, kterými může být ovlivněna exprese a funkce genů. Proto určení nebalancovaných změn, které představují především amplifikace a delece chromosomových oblastí a genů v nich lokalizovaných, dovoluje určit kritické geny a signální dráhy zahrnuté do vzniku a vývoje onemocnění. Určení takových nebalancovaných změn dovoluje molekulárně cytogenetická metoda komparativní genomová hybridizace (CGH). CGH se stala základem nedávno vyvinuté technologie, metody array komparativní genomové hybridizace (array CGH), která dovoluje detailní analýzu chromosomových oblastí, ve kterých došlo ke změně počtu kopií sekvencí DNA. V současnosti můžeme využít řady array CGH technologií, které významným způsobem zvyšují rozlišovací schopnost metody CGH a umožňují definovat v genomu oblasti, které mají vztah ke vzniku nádoru a dovolují rychle odhalit geny ležící v těchto oblastech. Tato práce informuje o principu, významu a využití metody array CGH při určování nebalancovaných změn v nádorovém genomu.
Cancer is a disease characterized by genomic instability. One of the mechanisms that changes gene expression and gene function is DNA copy number changes. These changes mostly include gains and losses of chromosomal regions, which can be detected by molecular cytogenetic method: comparative genomic hybridization (CGH). On the basis of CGH a new method has been recently developed called array comparative genomic hybridization (array CGH). Array CGH improves the resolution of CGH and enables detailed analysis of chromosomal regions, detecting DNA sequence copy number changes. Modern array CGH technologies posses increased sensitivity and are able to define genomic regions related to cancer, and to identify genes lying within these regions. Such genes may be involved in critical signaling pathways and may play role in cancer development and progression. This work informs about the principle, significance and usage of array CGH method in detection of imbalanced aberrations of cancer genome.
- MeSH
- Financing, Organized MeSH
- Genes, Neoplasm genetics immunology MeSH
- Hybridization, Genetic MeSH
- Medical Oncology methods trends MeSH
- Humans MeSH
- Genomic Instability genetics MeSH
- Oncogenes genetics immunology MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis methods trends MeSH
- Comparative Genomic Hybridization MeSH
- Statistics as Topic MeSH
- Genes, Tumor Suppressor MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Publication type
- Review MeSH
Nové molekulárně biologické metody umožnily zpřesnění průkazu chromozomálních změn v nádorové tkáni. Tyto změny lze prokázat u většiny maligních nádorů. Rychlý rozvoj celogenomových molekulárně biologických metod napomohl zlepšení poznání genetického pozadí nádorů. V současné době je jejich průkaz součástí diagnostických nebo prognostických schémat používaných u jednotlivých nádorových onemocnění. Jako první bylo v klinické praxi využíváno klasické cytogenetické vyšetření karyotypu, které je využíváno dodnes, i když s nástupem nových molekulárně biologických technik se jeho význam zmenšil. Metodami dnes nejčastěji používanými ke stanovení chromozomálních delecí nebo zmnožení při celogenomovém vyšetření jsou komparativní genomová hybridizace (CGH), array-CGH a SNP array. První dvě jsou založeny na principu porovnání nádorové DNA a normální, kontrolní DNA. Princip SNP array využívá přítomnosti jednonukleových polymorfismů rozložených po celém genomu u každého jedince. SNP array prokazuje nejen delece nebo zmnožení chromozómů, tak jak je tomu u CGH technik, ale je schopna prokázat i ztrátu heterozygozyty nebo unipaternální dizomii. Vyšetření chromozomálních změn se dnes stává rutinním a v některých případech také nezbytným vyšetřením pro stanovené diagnózy a prognózy nádorového onemocnění a správného výběru onkologické terapie.
New molecular biology methods have specified the evidence of chromosomal changes in the tumor tissue. These alterations can be proven to exist in the majority of malignant tumors. The fast progress of whole genome molecular biological methods has helped to improve the knowledge of tumor genetics. The evidence of genetic changes is a component of currently used diagnostic and prognostic schemes in particular cancer diseases. Karyotyping was the first method used in the clinical practice but its importance has decreased with the arrival of new molecular biological methods. The most common methods used for the detection of chromosomal deletions or amplifications are CGH, array-CGH and SNP array. The first two methods are based on the principle of comparison between tumor DNA and control DNA. The principle of SNP array uses the presence of single nucleotide polymorphisms that are located in the whole genome in each individual. SNP array can prove not only deletions or amplifications of the chromosomes but unlike CGH techniques it can also detect a loss of heterozygosity or uniparental disomy. The screening of chromosomal changes has nowadays become routine. These techniques are used for diagnosis, prognosis and treatment of cancer disease in certain cases.
- MeSH
- Chromosome Deletion MeSH
- Child MeSH
- Adult MeSH
- Genome, Human * genetics MeSH
- Polymorphism, Single Nucleotide * MeSH
- Humans MeSH
- Medulloblastoma genetics MeSH
- Molecular Biology MeSH
- Neuroblastoma genetics MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis * methods utilization MeSH
- Comparative Genomic Hybridization * methods utilization MeSH
- Check Tag
- Child MeSH
- Adult MeSH
- Humans MeSH
- Publication type
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
- Review MeSH
Preimplantační genetická diagnostika představuje soubor genetických nebo cytogenetických vyšetření, pomocí kterých můžeme odhalit genetické abnormality embrya před jeho přenosem do dělohy matky. I v této oblasti se začínají využívat moderní genomické technologie založené na DNA mikročipech. Cílem práce je informovat o možnostech i prvních zkušenostech s celogenomovým vyšetřením chromozomových abnormalit v buňkách trofoektodermu pětidenních embryí pomocí techniky single cell array-CGH (komparativní genomová hybridizace na mikročipech) s využitím 60-merové oligonukleotidové platformy DNA mikročipů CytoSure 8 × 15 K Aneuploidy Array. I když byla tato platforma původně vyvinuta pro genetická vyšetření prováděná na neamplifikované DNA, současné pokroky v oblasti genomiky jedné buňky umožnily využít tuto technologii v oblasti preimplantačních genetických analýz. Metoda single cell array-CGH byla validována testováním 30 negativních a pozitivních kontrol, tj. amplifikací a následným vyšetřením DNA izolované z 5–10 buněk s normálním karyotypem a ze vzorků buněk se známými početními i strukturními abnormalitami chromozomů. Následně jsme úspěšně amplifikovali a vyšetřili vzorky 118 embryí a detekovali aneuploidie u 26,7 % a segmentální nebalancované změny u 6,8 % embryí. Naše zkušenosti potvrzují, že oligonukleotidové platformy DNA mikročipů s vysokým rozlišením jsou vhodné jak pro preimplantační genetický screening aneuploidií všech 23 párů chromozomů embrya, tak pro citlivou preimplantační diagnostiku segmentálních nebalancovaných aberací typu delecí, duplikací či amplifikací.
Preimplantation genetic diagnosis (PGD) is a complex approach for detecting genetic abnormalities in early-stage embryos using genetic or molecular cytogenetic methods. Recently, single cell genomic methods based on DNA microarrays have been used for PGD. In the presented paper, we discuss and demonstrate the possibility to detect copy number variation (CNVs) in trophectoderm cells biopsied from 5-day embryos using 60-mer oligonucleotide-based array-CGH with CytoSure 8 × 15K Aneuploidy Array. Whereas this microarray platform was originally designed for analysis of unamplified DNA derived from many cells, the new methods, developed for single-cell genomics, allow the application of oligo arrays technology in preimplanation genetic diagnosis. Preclinical validation of single cell array-CGH was made by analysis of 30 positive and negative controls. Validation process included whole genome amplification of DNA from 5–10 cells with normal karyotype and from samples with known aneuploidies and structural aberrations. Subsequently, we analyzed the whole genome profiles in 118 embryos; aneuploidies of chromosomes were observed in 26.7%; segmental imbalances were proved in 6.8% of embryos. Our first experience confirmed that this oligonucleotide-based array technique enables high-resolution preimplantation aneuploidy screening of all the 23 chromosome pairs and sensitive preimplantation diagnosis of segmental imbalances such as deletions, duplications and amplifications.
- MeSH
- Reproductive Techniques, Assisted MeSH
- Chromosome Aberrations MeSH
- DNA analysis MeSH
- Embryo, Mammalian MeSH
- Embryonic Development MeSH
- Fertilization in Vitro MeSH
- Genetic Predisposition to Disease embryology prevention & control MeSH
- Genetic Testing * methods instrumentation trends MeSH
- Embryo Implantation genetics MeSH
- Humans MeSH
- Molecular Biology trends MeSH
- Preimplantation Diagnosis * methods trends MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis * MeSH
- Comparative Genomic Hybridization trends MeSH
- Trisomy MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Publication type
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
- Review MeSH
Molecular-cytogenetic methods were used to analyse and specify complex genome rearrangements in malignant cells. Twelve samples of bone marrow cells were collected from patients with myelodysplastic syndromes (MDS). The complex karyotypes were examined by multicolour fluorescence in situ hybridization (mFISH), high-resolution multicolour banding (mBAND) and array comparative genomic hybridization (aCGH). For aCGH, DNA was isolated from fixed bone marrow cells in methanol and acetic acid and amplified by whole-genome amplification. Three samples were analysed by the oligonucleotide array NimbleGen on the basis of full service. BAC-based Haematochips (BlueGnome) were used for the other nine samples. Sensitivity and detection limits of both methods were compared. The results obtained by mFISH/mBAND were in most cases confirmed by the microarray technique. aCGH detected 43 unbalanced chromosomal changes that were also identified by classical cytogenetics and FISH. Moreover, aCGH discovered 14 additional changes. Cryptic amplifications and deletions were characterized with a resolution of 0.5 Mb. In one bone marrow sample with suspected monosomy 5 detected by conventional cytogenetic analysis, aCGH revealed a 22.3 Mb region of chromosome 5 inserted in another autosome within the complex karyotype. Amplified DNA was successfully used for aCGH in 11 out of 12 cases, improving resolution of unbalanced chromosomal aberrations. The combination of both approaches brought more detailed description of complex karyotypes and is highly recommended.
- MeSH
- Cytogenetics methods instrumentation MeSH
- Adult MeSH
- Financing, Organized MeSH
- Gene Rearrangement MeSH
- In Situ Hybridization, Fluorescence MeSH
- Karyotyping methods MeSH
- Humans MeSH
- Chromosomes, Human, Pair 5 MeSH
- Myelodysplastic Syndromes genetics MeSH
- Comparative Genomic Hybridization methods instrumentation MeSH
- Check Tag
- Adult MeSH
- Humans MeSH
Hepatoblastoma is the most common primary hepatic tumor in children, and only a limited number of detailed karyotypic analyses have been reported to date. In the present study, cytogenetic abnormalities were identified in nine cases of hepatoblastoma from a single institution. Among characteristic chromosomal changes detected were simple numerical aberrations, structural alterations of chromosomes 1, 2, and 8, and the recurrent unbalanced rearrangements der(4)t(1;4)(q25.2;q35.1) and der(6)t(1;6)(q21;q26). Array comparative genomic hybridization was applied in four of the cases. The combined cytogenetic, molecular cytogenetic, and histopathologic analyses are presented here, together with clinical data. The results substantially confirm previous findings of aberrations involving chromosomal loci on 1q, 2 or 2q, 4q, 6q, 8 or 8q, and 20 as significant in the development and clinical course of this disease.
- MeSH
- Chromosome Aberrations MeSH
- Cytogenetic Analysis MeSH
- Child MeSH
- Financing, Organized MeSH
- Hepatoblastoma genetics pathology MeSH
- Infant MeSH
- Humans MeSH
- Chromosomes, Human, Pair 1 MeSH
- Chromosomes, Human, Pair 2 MeSH
- Chromosomes, Human, Pair 6 MeSH
- Chromosomes, Human, Pair 8 MeSH
- Liver Neoplasms genetics pathology MeSH
- Infant, Newborn MeSH
- Child, Preschool MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis methods MeSH
- Comparative Genomic Hybridization MeSH
- Check Tag
- Child MeSH
- Infant MeSH
- Humans MeSH
- Male MeSH
- Infant, Newborn MeSH
- Child, Preschool MeSH
- Female MeSH
- Publication type
- Case Reports MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
Východiska: Chromosomální translokace zahrnující imunoglobulinové lokusy (14q32/IGH, 2p11/IGK a 22q11/IGL) hrají důležitou roli v patogenezi B-buněčných leukémií a lymfomů. Jejich výsledkem je deregulace transkripce onkogenů zahrnutých do těchto translokací, která je způsobená jejich juxtapozicí s IGH transkripčními enhancery. Pro identifikaci nádorových genů lokalizovaných v blízkosti zlomových míst chromosomových translokací lze použít fluorescenční in situ hybridizaci (FISH). Nicméně běžně užívaná mapovací strategie metodou FISH vyžaduje velký počet experimentů se sondami vybranými ze zkoumané oblasti a spotřebuje značné množství cytogeneticky zpracovaného nádorového materiálu. Jedním z alternativních přístupů je array komparativní genomická hybridizace (aCGH), rychlá technika na úrovni DNA, která používá jen malé množství nádorového materiálu. Narozdíl od metody FISH však dovoluje určit pouze nebalancované změny. Cílem této práce bylo ukázat, že aCGH je efektivní nástroj k rychlému mapování zlomových míst nereciprokých IGH translokací u B-buněčných leukémií a lymfomů. Materiál a metody. Pro tuto studii jsme vybrali jednoho pacienta s B-buněčnou chronickou lymfocytární leukémií (CLL) s komplexním karyotypem a nebalancovanou translokací der(14)t(1; 14)(q25;q32) zahrnující IGH. Ke genomickému profilování tohoto případu jsme použili metodu aCGH s rozlišením 1 megabáze (Mb). Validace výsledků aCGH byla provedena pomocí metafázové FISH s BAC klony a celochromosomovými malovacími sondami. Výsledky a závěry. Během jednoho aCGH experimentu bylo identifikováno osm aberantních oblastí (4 zmnožení a 4 ztráty genetického materiálu). Podle našeho očekávání tyto abnormality zahrnovaly také duplikaci 1q zahrnuté do tranlokace der(14)t(1;14). Byly identifikovány dva po sobě následující BAC klony ohraničující zlomové místo v oblasti 1q21.3. Tyto klony byly posléze použity pro metafázovou FISH, která potvrdila aCGH nález. Navzdory 1 Mb rozlišení použitého chipu, byly od sebe tyto dva konkrétní klony odděleny oblastí přibližně 3 Mb velkou. Vzhledem k tomu, že v této oblasti se vyskytuje velké množství genů, je k identifikaci kandidátního genu ležícího v oblasti zlomu nezbytné další mapování za pomocí BAC klonů, a CGH výsledky nám navíc pomohly opravit původní cytogenetický nález a přesně určit změny karyotypu u tohoto pacienta. Naše data poskytují další důkaz toho, že aCGH je efektivní technika pro molekulární karyotypování nádorů a umožňuje rychlé mapování genomických změn, včetně zlomových míst nereciprokých translokací. Ty mohou být detekovány s vysokou přesností a citlivostí během jediného experimentu, jak ukazuje naše práce.
Background: Chromosomal translocations involving immunoglobulin loci (14q32/IGH, 2p11/IGK and 22q11/IGL) play an important role in pathogenesis of B cell leukemia and lymphoma. These aberrations lead to deregulated transcription of targeted oncogenes by their juxtaposition with the IGH transcriptional enhancer(s). Fluorescent in situ hybridization (FISH) showed to be a potential tool for identification of cancer-related genes located in breakpoint regions of chromosomal translocations. However, the commonly used „probe-mapping“ FISH strategy requires numerous experiments with consecutively selected probes from the narrowed down region and uses a significant amount of cytogenetic material. One of the alternative approaches, array comparative genomic hybridisation (aCGH), is a rapid technique that operates on DNA level and uses only a small amount of tumor material. In contrast to FISH, however, it analyzes only unbalanced aberrations. The aim of this study was to evaluate array comparative genomic hybridisation (aCGH) as a potential tool for a rapid mapping of breakpoint of non- reciprocal IGH-associated translocation in B cell leukemia and lymphoma. Material and methods. For this study, we selected one case of B cell chroniclymphocytic leukemia (CLL) with a complex karyotype including unbalanced der(14)t(1;14)(q25;q32) involving IGH. Genomic profiling of this case was performed using 1 megabase (Mb) aCGH. Validation of aCGH results was done by metaphase FISH with Bacterial Artificial Chromosome (BAC) clones and chromosome painting probes. Results and conclusions. In one single aCGH experiment eight regions of genomic imbalances (4 gains and 4 losses) were identified. As expected, these imbalances included also duplication of 1q due to the der(14)t(1;14). Two consecutive BAC clones flanking the proximal breakpoint at 1q21.3 have been identified. These clones were further applied for metaphase FISH analysis that confirmed aCGH findings. Despite of 1 Mb resolution of the applied platform, these particular clones are separated by approximately 3 Mb. Given that this region is gene-rich, further BAC-mapping is required to identify the candidate gene located in the breakpoint region. Moreover, aCGH data helped us to correct original cytogenetic findings and precisely define karyotypic changes in this case. Our data provide additional evidence that aCGH is a powerful technique for molecular karyotyping of tumors and allows a rapid mapping of genomic imbalances, including breakpoints of non-reciprocal translocations. As shown in this study, the latter can be detected with high accuracy and sensitivity during a single experiment.
- MeSH
- Leukemia, Lymphocytic, Chronic, B-Cell diagnosis etiology genetics MeSH
- Financing, Organized MeSH
- Genetic Research MeSH
- Genes, Immunoglobulin genetics MeSH
- Hybridization, Genetic MeSH
- In Situ Hybridization, Fluorescence methods utilization MeSH
- Nucleic Acid Hybridization genetics methods MeSH
- Medical Oncology methods trends MeSH
- Humans MeSH
- Lymphoma diagnosis etiology genetics MeSH
- Oncogenes genetics immunology MeSH
- Aged MeSH
- Comparative Genomic Hybridization MeSH
- Translocation, Genetic genetics MeSH
- Chromosomes, Artificial, Bacterial genetics MeSH
- DNA Breaks MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Male MeSH
- Aged MeSH
Cíl studie: Analýza klinického přínosu array vyšetření choriové biopsie (CVS) a návrh efektivnějšího postupu genetického vyšetření v I. trimestru. Typ studie: Retrospektivní studie. Název a sídlo pracoviště: Gennet, Centrum lékařské genetiky a reprodukční medicíny, Praha. Materiál a metodika: V rámci prenatální diagnostiky v I. trimestru bylo u 913 vzorků CVS provedeno QF-PCR (screening aneuploidií chromozomů 13,18, 21, X, Y) a stanovení karyotypu. Paralelně s těmito metodami bylo u 179 vzorků s normálním výsledkem z obou metod provedeno vyšetření SNP-array (Illumina HumanCytoSNP12 v2.1). Výsledky: Metodou QF-PCR bylo zachyceno 229 chromozomálních aneuploidií z 911 úspěšně provedených vyšetření (25 %). Konvenčními cytogenetickými metodami byly zachyceny nebalancované chromozomální aberace u 239 z 897 úspěšně vyšetřených plodů (27 %), v 95 % šlo o potvrzení výsledku QF-PCR (227/239), 10 nebalancovaných chromozomálních aberací nezahrnovalo chromozomy sledované metodou QF-PCR. Metodou array bylo u plodů s normálním výsledkem z obou výše uvedených metod odhaleno dalších 13 klinicky relevantních chromozomálních aberací (7,5 %). Závěr: Na základě analýzy našich dat a publikovaných studií jsme v laboratořích Gennetu navrhli nový algoritmus pro vyšetření choriových klků v I. trimestru. Hlavní změnou je nahrazení karyotypu metodou array u všech plodů, kde je normální výsledek z QF-PCR. Výsledkem bude efektivnější záchyt patologických klinicky relevantních chromozomálních aberací u vyšetřovaných plodů.
Objective: Array technology in chorionic villus sampling (CVS) – analysis of clinical benefit and a proposal of a more effective 1st trimester genetic testing policy. Design: Retrospective study. Setting: Gennet, Center of Medical Genetics and Reproductive Medicine, Prague. Material and methods: Total of 913 CVS were performed at Gennet between 2010–2014. All 913 samples were tested by QF-PCR rapid test for aneuploidy of chromosomes 13, 18, 21, X and Y and karyotyping following standard long term culture. Microarray analysis (Illumina HumanCytoSNP12 v2.1) was performed on 179 samples with normal result from both – QF-PCR and karyotyping. Results: At 229 samples the common chromosomal aneuploidy was detected using rapid QF-PCR (25% from 911 successful rapid tests). Conventional karyotyping revealed 239 unbalanced chromosome aberrations (27% from 897 successful cultivations). 227/239 (95%) positive karyotypes confirmed QF-PCR finding of common aneuploidies. 10 unbalanced chromosome aberrations were not covered by rapid QF-PCR test. Microarray analysis of samples with normal result from both– QF-PCR and karyotyping– revealed 13 clinically relevant chromosome aberrations (7.5%). Conclusion: New policy for chorionic villi testing at Gennet was established. Based on evaluation of the results of karyotyping, array and QF-PCR and analysis of published data we decided to replace karyotyping by microarray analysis in all cases of foetuses with normal results from QF-PCR. More effective detection of pathological and clinically relevant chromosome aberrations in examined foetuses is expected.
- Keywords
- QF-PCR, kvantitativní fluorescenční PCR,
- MeSH
- Algorithms MeSH
- Aneuploidy MeSH
- Chromosome Disorders * diagnosis genetics MeSH
- Cytogenetic Analysis methods statistics & numerical data MeSH
- Polymorphism, Single Nucleotide MeSH
- Karyotyping MeSH
- Cells, Cultured MeSH
- Humans MeSH
- Chorionic Villi Sampling * MeSH
- Polymerase Chain Reaction MeSH
- Prenatal Diagnosis MeSH
- Pregnancy Trimester, First MeSH
- Retrospective Studies MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis * MeSH
- Comparative Genomic Hybridization MeSH
- Pregnancy MeSH
- Ultrasonography, Prenatal MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
- Pregnancy MeSH
- Female MeSH
- Publication type
- Comparative Study MeSH
Určení chromozómových změn u lidských nádorů vede k hlubšímu poznání příčin vzniku a vývoje nádorů. Častými chromozómovými změnami u nádorů jsou získané ztráty a zmnožení genetického materiálu s postižením chromozómových oblastí obsahujících řadu genů účastnících se buněčné proliferace a diferenciace, ale také onkogeny a nádorové supresory. Určení genových změn je limitováno citlivostí použitých technik. Se zavedením analýzy genomu pomocí čipových technologií (microarray technology) se významným způsobem posunula citlivost určování genetických změn i u nádorů. Metoda arrayCGH (array comparative genomic hybridization) dovoluje určit dávku genů v nádorovém genomu, přičemž v jednom vyšetření je možné analyzovat desítky až tisíce genů najednou. Její citlivost je limitována pouze hustotou genů umístěných na daném čipu. Cílem práce je informovat o principech metody array -CGH a možnostech jejího využití pro studium nebalancovaných změn nádorového genomu se zaměřením na hematologické malignity.
Identification of chromosomal changes and variation in DNA copy number allows us to understand pathogenesis of tumors. To the frequently diagnosed chromosomal changes belong acquired gains and losses of chromosomal regions carring genes involved in cellular proliferation and differentiation as well as oncogenes and tumor suppressor genes. The determination of gene changes is limited by techniques used for their identification. The introduction of genom-wide microarray technology, resolution has rapidly increased. Array comparative genomic hybridization (arrayCGH) offers higher resolution for genome-wide detection of chromosomal alteration and it is able to analyze hundreds to thousands of genes presented on microarray in one experiment. The aim of this study was to perform arrayCGH technology and to stress its value for the identification of chromosomal imbalances in hematological malignancies.
- MeSH
- Molecular Diagnostic Techniques methods MeSH
- DNA, Neoplasm analysis MeSH
- Research Support as Topic MeSH
- Genome MeSH
- Hematologic Neoplasms diagnosis genetics MeSH
- In Situ Hybridization, Fluorescence methods MeSH
- Humans MeSH
- Oncogenes MeSH
- Software MeSH
- Genes, Tumor Suppressor MeSH
- Check Tag
- Humans MeSH
BACKGROUND: Chromosomal microarray analysis has been shown to be a valuable and cost effective assay for elucidating copy number variants (CNVs) in children with intellectual disability and developmental delay (ID/DD). METHODS: In our study, we performed array-based comparative genomic hybridization (array-CGH) analysis using oligonucleotide-based platforms in 542 Czech patients with ID/DD, autism spectrum disorders and multiple congenital abnormalities. Prior to the array-CGH analysis, all the patients were first examined karyotypically using G-banding. The presence of CNVs and their putative derivation was confirmed using fluorescence in situ hybridization (FISH), multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) and predominantly relative quantitative polymerase chain reaction (qPCR). RESULTS: In total, 5.9% (32/542) patients were positive for karyotypic abnormalities. Pathogenic/likely pathogenic CNVs were identified in 17.7% of them (96/542), variants of uncertain significance (VOUS) were detected in 4.8% (26/542) and likely benign CNVs in 9.2% of cases (50/542). We identified 6.6% (36/542) patients with known recurrent microdeletion (24 cases) and microduplication (12 cases) syndromes, as well as 4.8% (26/542) patients with non-recurrent rare microdeletions (21 cases) and microduplications (5 cases). In the group of patients with submicroscopic pathogenic/likely pathogenic CNVs (13.3%; 68/510) we identified 91.2% (62/68) patients with one CNV, 5.9% (4/68) patients with two likely independent CNVs and 2.9% (2/68) patients with two CNVs resulting from cryptic unbalanced translocations. Of all detected CNVs, 21% (31/147) had a de novo origin, 51% (75/147) were inherited and 28% (41/147) of unknown origin. In our cohort pathogenic/likely pathogenic microdeletions were more frequent than microduplications (69%; 51/74 vs. 31%; 23/74) ranging in size from 0.395 Mb to 10.676 Mb (microdeletions) and 0.544 Mb to 8.156 Mb (microduplications), but their sizes were not significantly different (P = 0.83). The pathogenic/likely pathogenic CNVs (median 2.663 Mb) were significantly larger than benign CNVs (median 0.394 Mb) (P < 0.00001) and likewise the pathogenic/likely pathogenic CNVs (median 2.663 Mb) were significantly larger in size than VOUS (median 0.469 Mb) (P < 0.00001). CONCLUSIONS: Our results confirm the benefit of array-CGH in the current clinical genetic diagnostics leading to identification of the genetic cause of ID/DD in affected children.
- MeSH
- Child MeSH
- Cohort Studies MeSH
- Infant MeSH
- Humans MeSH
- Intellectual Disability genetics MeSH
- Adolescent MeSH
- Infant, Newborn MeSH
- Child, Preschool MeSH
- Oligonucleotide Array Sequence Analysis * MeSH
- Comparative Genomic Hybridization * MeSH
- DNA Copy Number Variations * MeSH
- Developmental Disabilities genetics MeSH
- Check Tag
- Child MeSH
- Infant MeSH
- Humans MeSH
- Adolescent MeSH
- Male MeSH
- Infant, Newborn MeSH
- Child, Preschool MeSH
- Female MeSH
- Publication type
- Journal Article MeSH
- Research Support, Non-U.S. Gov't MeSH
- Geographicals
- Czech Republic MeSH
MOTIVATION: Genome analysis has become one of the most important tools for understanding the complex process of cancerogenesis. With increasing resolution of CGH arrays, the demand for computationally efficient algorithms arises, which are effective in the detection of aberrations even in very noisy data.
