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Uniparentale Disomien

Entstehungsmechanismen und ihre Bedeutung für die klinische Genetik

Uniparental disomy

Onset mechanisms and their relevance in clinical genetics

Zusammenfassung

Der Begriff uniparentale Disomie (UPD) beschreibt eine Chromosomenaberration, bei der beide Homologen/beide Kopien eines Chromosomenabschnitts (Heterodisomie) bzw. 2 Kopien eines Homologen/eines Chromosomenabschnitts (Isodisomie) von nur einem Elternteil herrühren. Man kann UPDs ganzer Chromosomen von segmentalen und von komplexen UPDs unterscheiden. Mögliche mit einer UPD assoziierte Probleme sind Trisomiemosaike, Homozygotie autosomal-rezessiv vererbter Mutationen, Vater-Kind- und Mutter-Tochter-Übertragung X-chromosomal vererbter Mutationen und mit einem Genomic Imprinting assoziierte Erkrankungen. Letzteres beschreibt die von der elterlichen Herkunft abhängige monoallelische Expression bestimmter Gene. Bislang bekannte Imprintingerkrankungen sind ein transienter neonataler Diabetes mellitus, das Silver-Russell-Syndrom, das Beckwith-Wiedemann-Syndrom, die upd(14)mat (Temple-Syndrom), die upd(14)pat, das Prader-Willi-Syndrom und das Angelman-Syndrom. Als Entstehungsmechanismen kommen ein Trisomic oder Monosomic Rescue, eine Gametenkomplementation oder ein Postfertilisierungsfehler in Frage. Gesamtinzidenz und -prävalenz sind nicht bekannt, für einzelne mit einer Imprintingerkrankung assoziierte UPDs werden Häufigkeiten bis 1:3400 unter Geburten angegeben. Als Nachweismethoden kommen in der Routinediagnostik vor allem die Mikrosatellitenmarkeranalyse, methylierungsspezifische Polymerasekettenreaktion (PCR) und methylierungsspezifische MLPA („multiplex ligation-dependent probe amplification“) zum Einsatz.

Abstract

Uniparental disomy (UPD) describes a chromosome aberration with the inheritance of both homologues/both copies of a chromosomal segment (heterodisomy) or two copies of one homologue/one chromosomal segment originating from one parent only. Whole chromosome UPDs can be distinguished from segmental and complex UPDs. UPD-associated problems include trisomy mosaicism, homozygosity of autosomal recessively inherited mutations, father-child and mother-daughter transmission of X-chromosomally inherited mutations and genomic imprinting disorders. Genomic imprinting describes the parent of origin-dependent monoallelic expression of some genes. Well-known imprinting disorders include transient neonatal diabetes mellitus, Silver-Russell syndrome, Beckwith-Wiedemann syndrome, upd(14)mat (Temple syndrome), upd(14)pat, Prader-Willi syndrome, and Angelman syndrome. Mechanisms of UPD formation include trisomic and monosomic rescue, gamete complementation, and postfertilization error. Incidence and prevalence for any UPD are not known, but for some imprinting disorder-associated syndromes frequencies up to 1: 3400 have been calculated. The most frequently applied techniques in routine diagnosis are microsatellite marker analysis, methylation-sensitive polymerase chain reaction (PCR), and methylation-specific multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA).

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Danksagung

Die Autoren werden vom BMBF (Network „Imprinting diseases“, 01GM0884) und der Else-Kröner-Fresenius-Stiftung (TE) sowie der Österreichischen Nationalbank (DK) gefördert.

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Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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Eggermann, T., Kotzot, D. Uniparentale Disomien. medgen 22, 439–451 (2010). https://doi.org/10.1007/s11825-010-0242-z

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Schlüsselwörter

  • Uniparentale Disomie
  • Uniparentale Heterodisomie
  • Uniparentale Isodisomie
  • Genomic Imprinting
  • Mikrosatellitenmarker

Keywords

  • Uniparental disomy
  • Uniparental heterodisomy
  • Uniparental isodisomy
  • Genomic imprinting
  • Microsatellite markers