background image

Autosomal chromosome - 

disorders 


background image

Clinical features of Down’s syndrome are summarized in this depiction. 

Autosomal trisomy of chromosome 21 (Down’s syndrome) 


background image

Karyotype of a girl with Down’s syndrome. Notice  the 47 total  count, the 3  copies of  chromosome 21 
and the 2 X chromosomes. 

Autosomal trisomy of chromosome 21 (Down’s syndrome) 


background image

Clinical features of Edward’s syndrome are seen here in this photograph. 

Autosomal trisomy 18 (Edward’s Syndrome) 


background image

Clinical features of Patau syndrome are seen here. 

Autosomal trisomy 13 (Patau Syndrome) 


background image

Chromosome 7 showing the duplicated piece and the karyotype writing for this abnormality. 

Duplication of chromosome 7 


background image

Barr body 


background image

The condensed mass attached to the nuclear membrane of some female cells are called Barr Body. 

Barr Body 


background image

Chromosomal abnormalities - 

Examples 


background image

All chromosomes are normal in number and shape. Notice the X and the Y chromosomes. 

A normal male karyotype 


background image

Cri du Chat (5p-) [Cat-cry syndrome] 

All  chromosomes  are  normal  in  number  and  shape  except  for  the  deleted  upper  segment  of  5p  in  a 
female. The baby has a distinctive low pitched cry like mewing of a cat. 


background image

Guess what? 


background image

Some commonly used nomenclature in karyotype writing 


background image

Some of the structural chromosomal anomalies 


background image

Other structural chromosomal anomalies 


background image

Inversion, Deletion and translocation 


background image

Duplication 


background image

In the balanced translocation, although mislocated, there is net loss or gain of any piece, while in the 
unbalanced type, there is a loss of a piece from the genome (proximal segment of chromosome 7). 

Comparison between balanced and unbalanced translocation 


background image

Congenital malformations + 

Teratogens 


background image

The  brain  constitutes  the  most  affected  organ  by  birth  defects  (i.e.  the  most  sensitive  organ), 
followed by the heart and then the kidneys. Limbs and other organs (GIT, facial, etc.) are less 
commonly affected organs, yet still important in clinical practice. 

Incidence of Major Malformations in Human Organs at Birth 


background image

Major malformations occur earlier during the in-utero life; the more advanced the gestation, the less 
susceptible the body will be to teratogenic effect. 

Susceptibility to teratogenesis for different organ systems. Solid bar 

indicates highly sensitive periods.

 

 


background image

The  impact  of  each  category  is  variable  and  difficult  to  assess.  While  a  genetic  agent  causes  about  
10-30%,  it  participates  as  well  with  the  multifactorial  and  the  unknown  categories  in  the  etiology  of 
birth defects. With the advances in technology and methods of diagnosis, the unknown would be less in 
favour of other categories. 

Approximate percentage of each teratogenic agent in the causation 

of congenital malformation

 

Unknown  

Multifactorial  

Environmetnal  

Genetic  

30-45% 

20-35% 

5-10% 

10-30% 

Older 

17% 

>35% 

Newer  


background image

Failure  of  the  neural  tube  to  close  normally  at  the  end  of  first  month  leads  to  an  open  neural  tube, 
which is either partial (cystic) or complete, it may occur at any site along the neural tube, and could be 
fatal (anencephaly) or compatible with life and amenable to surgery (meningocele). 

Examples of malformations : Neural tube defects

 


background image

Features of neural tube development and neural tube defects

 

The features of the main types of neural tube defects. The diagram in the center is a dorsal view of a 
developing embryo, showing a neural tube that is closed in the center but still open at the cranial and 
caudal  ends.  The  dotted  lines  marked  A  and  B  refer  to  the  cross  sections  shown  in  panels  A  and  B. 
Anencephaly, spina bifida and encephalocele or craniorachischisis, are examples of a defective neural 
tube.  


background image

Examples of disruption : Amniotic band sequence

 

Amnion  disruption  with  mechanical  disruption  of  fetal  structures  by  amnion  adhesion  or  fibrous 
amniotic bands 


background image

Examples of deformation : Oligohydramnios

 

On the right is the possible causes of oligohydramnios and their consequences. On the left is a 
clinical effect of fetal compression. 


background image

Examples of a single system defect : cleft lip and palate

 

A  pre-surgical  repair  photo  (Left)  shows  a  unilateral  clift  in  the  lip  and  palate;  (Right)  is  a  post 
surgical repair photo with an excellent result, both cosmetically and functionally. 


background image

Examples of a single system defect : congenital heart defect “PDA”

 

A ‘PDA’ is a patent ductus arteriosus, a congenital acyanotic cardiac defect, where the ductus 

arteriosus remains patent after birth  disturbed normal blood flow. 


background image

Examples of minor malformations

 

A. Inner epicanthic folds (top left)  

 

B. Sacral dimple (top right) 

C. Brushfield spots  (lower left) 

 

D. Preauricular pit (lower right) 


background image

Micrognathia, very small chin

 

Micrognathia  is  commonly  seen  as  part  of  a  syndrome,  as  more  than  60  syndromes  having 
mandibular  hypoplasia  as  a  component  have  been  described.  Most  commonly  are  Pierre  Robin 
syndrome, oculo-auriculo-vertebral (OAV) spectrum and Treacher Collins syndrome. 


background image

Preauricular skin tag (left) and pit (right) 

A variable degree of microtia  

(small deformed ear lobe) 

Miscellaneous ear deformities

 


background image

Low-set ears (abnormal positioning of the ear)

 

A very common and important clinical finding in clinical genetics and pediatric practice. Here is 
shown variable degrees of low-set ears. At least part of the ear lobe should be above a line drawn 
in line with the lateral canthus. 


background image

Omphalocele (abdominal wall defect)

 

The  primary  defect  is  in  the  abdominal  wall,  leading  to  herniation  of  the  intra-
abdominal  organs.  Here  is  shown  an  infant  with  omphalocele  with  umbilical  cord 
attached at the apex of the sac. 


background image

gastroschisis (abdominal wall defect)

 

A severe form of abdominal wall defect allows much of the intra-abdominal organs to 
herniate out, which leads to death from sepsis if not treated immediately. 


background image

Examples of in utero viral infection – German measles 

 

Examples of the clinical effects of Rubella infection, congenital heart defect (mainly ASD, VSD, 
PDA), microcephaly  mental retardation, blindness, cataract, in addition to deafness. 


background image

Microcephaly : an end result of many different teratogenic agents 

 

Causes of microcephaly could be genetic (AR disorder), part of a syndrome, sporadic, or could be 
non-genetic as in in-utero viral infection, exposure to toxic drug effect, etc. 


background image

Hydrocephaly : an end result of many different teratogenic agents 

 

Hydrocephaly results from an abnormal collection of CSF and thus dilatation of all or part of the 
ventricular system due to an obstruction, over-production or under-absorption of CSF. It could be 
the  only  manifestation  or  part  of  other  associated  anomalies.  It  causes  pressure  atrophy  on  the 
brain    mental  retardation.  Fortunately,  early  surgery  to  drain  the  excess  CSF  succeeds  in 
correcting the problem. 


background image

Phocomelia : very short and abnormal upper limb

 

A  documented  effect  of  thalidomide  (used  for  its  anxiolytic  and  its  anti-emetic  effects)  is  to  produce 
variable limb anomalies, including amelia and phocomelia. 


background image

Club foot “Talipes equino varus”

 

Club  feet  are  commonly  encountered  problem,  usually  accompanied  by  other  skeletal  and/or 
neurological manifestations, mainly neural tube defects. Surgical or conservative measures may correct 
the defomity but not the treat the cause. 


background image

Infant of a diabetic mother

 

A  baby  born  to  a  diabetic  mother  with  macrosomia  (body  weight  >  4  Kg  at  birth),  with  skeletal 
deformities of lower limbs bones (femoral hypoplasia and caudal regression) 


background image

Eye anomalies

 

Here  is  shown  three  abnormalities;  namely  microphthalmia  (small  eye),  heterochromia  (different  eye 
colour, and coloboma (abnormal fissuring of the iris) (left eye). 


background image

Deletion - Chromosome 


background image

A. Types of deletion.  B. Interstitial deletion of a piece of long arm on chromosome 1. 

Types of Chromosomal Deletion 

A

 

B

 


background image

Clinical features of retinoblastoma in a child 

A pediatric malignancy of the retina, retinoblastoma occurs in hereditary & sporadic forms. Shown is a 
patient with a unilaterla tumor (Rt. eye).  


background image

A. Gross specimen showing the retinal mass. B. Histopathological section within the tumor. 

Retinoblastoma 


background image

A  huge  well  defined  rounded  mass  is  shown  in  the  lower  poly  of  the  kidney,  compressing  the  rest  of  
renal tissue. 

Wilm tumor : Gross 


background image

Inversion – Chromosome  


background image

Two types of inversion are seen here; Pericentric (centromere involved) and paracentric (at one side of 
the centromere). 

Chromosomal inversion 


background image

Iso - Chromosome 


background image

A horizontal division of the centromere (instead of the normal vertical one) results in 2 short arms and 
2 long arms. 

Isochromosome 


background image

Karyotype – Human 

chromosome 


background image

A  total  46  chromosomes  are  seen,  varying  in  size  and  location  of  the  centromere.  Also  seen  is 
‘unruptured’ nucleus of another cell (rounded mass). 

Human chromosomes as seen under the microscope 


background image

In this karyotype, each chromosome is seen consisting of 2 pairs and the last pair consists of X and Y 
chromsome (i.e. male model). 

Normal male karyotype 


background image

As  seen  here,  the  short  arm  (p)  and  the  long  arm  (q),  each  consists  of  many  regions;  each  region  is 
divided into multiple bands; each band is further subdivided into sub-bands. 

Human Chromosomes arranged according to their sizes 


background image

As seen here, the short arm (p) and the long arm (q), each consists of many regions (1 for p, 2 for q); 
each region is divided into multiple bands (3 for p, 4 for q); each band is further subdivided into sub-
bands. 

Details of chromosome 16 


background image

LDL pathway 


background image

Notice the importance of the LDL receptors in regulating LDL in the circulation 

LDL pathway in cultured cells 


background image

Multifactorial inheritance  


background image

If maternal 15q12 was deleted  Angelman Syndrome; on the other hand, if the paternal 15q12 was 
deleted 
 Prader Willi syndrome 

Clinical Effect of Deletion of 15q12 


background image

Angelman’s syndrome ( Paternal UPD) 

Prader Willi syndrome ( Maternal UPD) 

If maternal PW gene was imprinted, paternal side does not have an active PW gene  PW syndrome. 
The same is said on Angelman’s syndrome only in case of paternal UBE3A is being imprinted. 

Effect of Genomic imprinting / Parent of origin 


background image

Mutations – Frame shift 


background image

Once  a  base  is  inserted  (or  removed),  it  will  change  the  reading  sequence  of  the  codons    shift  and 
change  of  all  codons  that  follow  
  change  the  whole  polypeptide  chain  that  follows    more  severe 
effect 

Frame shift mutation 


background image

RFLP - Analysis 


background image

The principle of RFLP for diagnosis of genetic disorders is shown in this illustration. 

Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis 


background image

Ring chromosome 


background image

Two  cuts  at  both  ends  of  a  chromosome  leads  to  loss  of  the  distal  pieces  and  the  ‘sticky’  ends  fuse  to 
form a ring. 

Ring chromosome 


background image

Sex chromosome disorders 


background image

Child with Turner syndrome and low posterior hairline and webbed neck (A) and short fourth 
metacarpals (B). Infant with Turner syndrome with lymphedema of the hand (C) and feet (D). 

Some clinical features of Turner’s Syndrome 


background image

Note in this karyotype, 2 X chromosome in addition to a Y-chromosome. 

Karyotype of Classical Klinefelter Syndrome 


background image

Translocation - Chromosome 


background image

The  original  ‘normal’  chromosomes  [N  &  M]  are  seen  on  the  periphery.  After  a  reciprocal 
translocation,  both  chromosomes  carry  a  piece  from  the  other  (hybrid)  and  has  lost  a  piece 
(translocated to the other). 

Reciprocal Translocation 


background image

A  clinical  example  of  the  effect  of  translocation  is  chronic  myeloid  leukemia  (CML).  Some  cases  are 
found  to  have  a  special  type  of  translocation  resulting  in  a  hybrid  chromosome  called  Philadelphia 
chromosome. The carriers of this translocation are found uniquely responsive to certain drug therapy. 

Reciprocal translocation  Philadelphia chromosome 


background image

This special type of translocation occurs exclusively between two acrocentric chromsomes [Group D = 
13, 14, 15 and Group G = 21, 22]. 

Robertsonian translocation 


background image

When a haploid cell (sperm or ova) carrying a Robertsonian translocation fuses with another normal 
haploid cell, 4 possibilities arise, one is incompatible with life (monosomic) 
 abortion. 

Possible outcome of a Robertosnian translocation 


background image

When a haploid cell (sperm or ova) carrying a Robertsonian translocation fuses with another normal 
haploid cell, 4 possibilities arise, one is incompatible with life (monosomic) 
 abortion. 

Possible outcome of a Robertosnian translocation 


background image

When a haploid cell (sperm or ova) carrying a Robertsonian translocation fuses with another normal 
haploid cell, 4 possibilities arise, one is incompatible with life (monosomic) 
 abortion. 

Possible outcome of a Robertosnian translocation 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 12 عضواً و 145 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل