vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/vjgb-25-72vavilov-4752Research ArticleМЕДИЦИНСКАЯ ЦИТОГЕНОМИКАMEDICAL CYTOGENOMICSСемейная транслокация между хромосомами 3 и 10: мейотическая сегрегация, диагностика и клинические проявления хромосомного дисбалансаFamilial translocation between chromosomes 3 and 10: meiotic segregation, diagnostics and clinical features of chromosomalhttps://orcid.org/0000-0002-6360-4392ВозиловаА. В.VozilovaA. V.

Челябинск

Chelyabinsk

vozilova_a@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-8208-1587ТарасоваА. С.TarasovaA. S.

Челябинск

Chelyabinsk

https://orcid.org/0009-0009-4170-2467ИвановЕ. А.IvanovE. A.

Челябинск

Chelyabinsk

https://orcid.org/0000-0001-8076-1595ПушкаревВ. П.PushkarevV. P.

Челябинск

Chelyabinsk

НалетоваН. И.NalyotovaN. I.

Челябинск

Chelyabinsk

https://orcid.org/0009-0002-9913-8853ПобединскаяА. И.PobedinskayaA. I.

Челябинск

Chelyabinsk

https://orcid.org/0009-0002-5108-6126СабитоваА. С.SabitovaA. S.

Челябинск

Chelyabinsk

ШиловаН. В.ShilovaN. V.

Москва

Moscow

Челябинская областная детская клиническая больницаРоссияChelyabinsk Regional Children’s Clinical HospitalRussian FederationМедико-генетический научный центр им. академика Н.П. БочковаРоссияBochkov Research Centre for Medical GeneticsRussian Federation202504092025295658665Copyright © Возилова А.В., Тарасова А.С., Иванов Е.А., Пушкарев В.П., Налетова Н.И., Побединская А.И., Сабитова А.С., Шилова Н.В., 20252025Возилова А.В., Тарасова А.С., Иванов Е.А., Пушкарев В.П., Налетова Н.И., Побединская А.И., Сабитова А.С., Шилова Н.В.Vozilova A.V., Tarasova A.S., Ivanov E.A., Pushkarev V.P., Nalyotova N.I., Pobedinskaya A.I., Sabitova A.S., Shilova N.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/4752

   Реципрокные транслокации являются наиболее частой структурной хромосомной перестройкой и встречаются в популяции с частотой 0.08–0.3 %. Большинство носителей реципрокных транслокаций фенотипически нормальны, но имеют повышенный риск привычного невынашивания беременности или рождения детей с нарушением интеллектуального развития и множественными врожденными аномалиями и/или пороками развития вследствие патологической мейотической сегрегации хромосом, вовлеченных в транслокацию. В данной работе представлен семейный случай транслокации между дистальными участками короткого плеча хромосомы 3 и короткого плеча хромосомы 10, когда перестройка между хромосомами 3 и 10 была обнаружена у семи членов семьи в трех поколениях. Поводом для обследования семьи стало выявление при клиническом секвенировании экзома делеции сегмента p15 хромосомы 10 и дупликации сегмента p25 хромосомы 3 у пробанда с аномалиями фенотипа, что может соответствовать der(10)t(3;10)(p25;p15). Цитогенетическое исследование (GTG-окрашивание хромосом) членов семьи показало, что мать, а также бабушка, тетя и сибс пробанда без клинических и фенотипических аномалий являются носителями сбалансированной хромосомной перестройки – t(3;10)(p25;p15). У сибса пробанда, девочки с тяжелыми когнитивными, неврологическими нарушениями и аномалиями развития, определен кариотип 46,ХХ,der(3)t(3;10)(p25;p15)dmat. Молекулярное кариотипирование позволило уточнить размер хромосомного дисбаланса и точки разрыва на обеих хромосомах, вовлеченных в транслокацию. В статье представлено описание клинико-фенотипических особенностей при наличии в кариотипе дериватных хромосом 3 и 10. Обсуждаются механизм формирования хромосомного дисбаланса у членов семьи с аномалиями фенотипа, зависимость тяжести клинических проявлений от размера и генного состава обнаруженных хромосомных перестроек, а также необходимые мероприятия, направленные на предупреждение рождения ребенка с хромосомной патологией в семьях носителей аутосомных реципрокных транслокаций.

   Reciprocal translocations are the most common structural chromosomal rearrangements, occurring at a frequency of 0.08–0.3 % in the human population. The vast majority of carriers of reciprocal translocations are phenotypically normal, but have an increased risk of miscarriage or the birth of children with intellectual disabilities and multiple congenital abnormalities due to meiotic malsegregation of chromosomes involved in the translocation. This study presents a familial case of translocation involving the distal regions of the short arms of chromosomes 3 and 10, detected in seven family members across three generations. The investigation was prompted by the detection of a deletion 10p15 and a duplication 3p25 revealed through clinical exome sequencing in a proband exhibiting phenotypic abnormalities, which may correspond to der(10)t(3;10)(p25;p15). GTG cytogenetic study of the proband’s family revealed that the mother, grandmother, aunt and brother – none of whom displayed any clinical or phenotypic manifestations – were carriers of a balanced chromosomal rearrangement, t(3;10)(p25;p15). By contrast, the karyotype of the proband’s sibling – a girl with severe cognitive, neurological, and developmental abnormalities – was found to be 46,XX,der(3)t(3;10)(p25;p15)dmat. Molecular karyotyping facilitated further clarification of the chromosomal imbalance and the precise breakpoints on both chromosomes involved in the translocation. This study provides a detailed description of the clinical and phenotypic manifestations resulting from the presence of derivative chromosomes 3 and 10 in the karyotype. Additionally, it discusses the mechanisms underlying the formation of chromosomal imbalances in the family members with the abnormal phenotype, the relationship between the severity of clinical manifestations and changes in gene dosage due to chromosomal rearrangements, as well as potential preventive and rehabilitative measures aimed at reducing the risk of chromosomal pathology in the families with carriers of autosomal reciprocal translocations.

реципрокная транслокациямейотическая сегрегацияхромосомный дисбалансдериватная хромосома 3дериватная хромосома 10GTG-окрашивание хромосомклиническое секвенирование экзомахромосомный микроматричный анализ3р делеционный синдромreciprocal translocationsmeiotic segregationgenome imbalanceder(3)der(10)GTG-banded chromosomesclinical exome sequencingchromosomal microarray3p deletion syndromeReferencesBache I., Brondum-Nielsen K., Tommerup N. Genetic counseling in adult carriers of a balanced chromosomal rearrangement scertained in childhood: experiences from a nationwide reexamination of translocation carriers. Genet Med. 2007;9(3):185-187. doi: 10.1097/gim.0b013e3180314671Bache I., Brondum-Nielsen K., Tommerup N. Genetic counseling in adult carriers of a balanced chromosomal rearrangement scertained in childhood: experiences from a nationwide reexamination of translocation carriers. Genet Med. 2007;9(3):185-187. doi: 10.1097/gim.0b013e3180314671Beyer C.E., Lewis A., Willats E., Mullen J. Preimplantation genetic testing using Karyomapping for a paternally inherited reciprocal translocation: a case study. J Assist Reprod Genet. 2019;36(5):951-963. doi: 10.1007/s10815-019-01413-0Beyer C.E., Lewis A., Willats E., Mullen J. Preimplantation genetic testing using Karyomapping for a paternally inherited reciprocal translocation: a case study. J Assist Reprod Genet. 2019;36(5):951-963. doi: 10.1007/s10815-019-01413-0DeScipio C., Conlin L., Rosenfeld J., Tepperberg J., Pasion R., Patel A., McDonald M., … Martinet D., Mason T., Clark D., Spinner N., Krantz I. Subtelomeric deletion of chromosome 10p15.3: clinical findings and molecular cytogenetic characterization. Am J Med Genet A. 2012;158A(9):2152-2161. doi: 10.1002/ajmg.a.35574DeScipio C., Conlin L., Rosenfeld J., Tepperberg J., Pasion R., Patel A., McDonald M., … Martinet D., Mason T., Clark D., Spinner N., Krantz I. Subtelomeric deletion of chromosome 10p15.3: clinical findings and molecular cytogenetic characterization. Am J Med Genet A. 2012;158A(9):2152-2161. doi: 10.1002/ajmg.a.35574Elliott D., Thomas G.H., Condron C.J., Khuri N., Richardson F. C-group chromosome abnormality (?10p-). Occurrence in a child with multiple malformations. Am J Dis Child. 1970;119(1):72-73. doi: 10.1001/archpedi.1970.02100050074017Elliott D., Thomas G.H., Condron C.J., Khuri N., Richardson F. C-group chromosome abnormality (?10p-). Occurrence in a child with multiple malformations. Am J Dis Child. 1970;119(1):72-73. doi: 10.1001/archpedi.1970.02100050074017Fu J., Wang T., Fu Z., Li T., Zhang X., Zhao J., Yang G. Case report : a case report and literature review of 3p deletion syndrome. Front Pediatr. 2021;9:618059. doi: 10.3389/fped.2021.618059Fu J., Wang T., Fu Z., Li T., Zhang X., Zhao J., Yang G. Case report : a case report and literature review of 3p deletion syndrome. Front Pediatr. 2021;9:618059. doi: 10.3389/fped.2021.618059Gardner R.J.M., Amor D.J. Gardner and Sutherland’s Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling. Oxford Univ. Press, 2018Gardner R.J.M., Amor D.J. Gardner and Sutherland’s Chromosome Abnormalities and Genetic Counseling. Oxford Univ. Press, 2018Hu L., Cheng D., Gong F., Lu C., Tan Y., Luo K., Wu X., He W., Xie P., Feng T., Yang K., Lu G., Lin G. Reciprocal translocation carrier diagnosis in preimplantation human embryos. EBioMedicine. 2016;14:139-147. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.11.007Hu L., Cheng D., Gong F., Lu C., Tan Y., Luo K., Wu X., He W., Xie P., Feng T., Yang K., Lu G., Lin G. Reciprocal translocation carrier diagnosis in preimplantation human embryos. EBioMedicine. 2016;14:139-147. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.11.007ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024). Cytogenet Genome Res. 2024;164(Suppl.1):1-224. doi: 10.1159/000538512ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024). Cytogenet Genome Res. 2024;164(Suppl.1):1-224. doi: 10.1159/000538512Kochhar P.K., Ghosh P. Reproductive outcome of couples with recurrent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J Obstet Gynaecol Res. 2013;39(1):113-120. doi: 10.1111/j.1447-0756.2012.01905.xKochhar P.K., Ghosh P. Reproductive outcome of couples with recurrent miscarriage and balanced chromosomal abnormalities. J Obstet Gynaecol Res. 2013;39(1):113-120. doi: 10.1111/j.1447-0756.2012.01905.xLebedev I.N., Shilova N.V., Iourov I.Yu., Malysheva O.V., Tveleneva A.A., Minzhenkova M.E., Markova Zh.G., Tolmacheva E.N., Kashevarova A.A. Guidelines of the Russian Society of Medical Geneticists for chromosomal microarray analysis. Medicinskaya Genetika = Medical Genetics. 2023;22(10):3-47. doi: 10.25557/2073-7998.2023.10.3-47 (in Russian)Lebedev I.N., Shilova N.V., Iourov I.Yu., Malysheva O.V., Tveleneva A.A., Minzhenkova M.E., Markova Zh.G., Tolmacheva E.N., Kashevarova A.A. Guidelines of the Russian Society of Medical Geneticists for chromosomal microarray analysis. Medicinskaya Genetika = Medical Genetics. 2023;22(10):3-47. doi: 10.25557/2073-7998.2023.10.3-47 (in Russian)Malmgren H., Sahlén S., Wide K., Lundvall M., Blennow E. Distal 3p deletion syndrome: detailed molecular cytogenetic and clinical characterization of three small distal deletions and review. Am J Med Genet Part A. 2007;143A(18):2143-2149. doi: 10.1002/ajmg.a.31902Malmgren H., Sahlén S., Wide K., Lundvall M., Blennow E. Distal 3p deletion syndrome: detailed molecular cytogenetic and clinical characterization of three small distal deletions and review. Am J Med Genet Part A. 2007;143A(18):2143-2149. doi: 10.1002/ajmg.a.31902Martins M., Arantes R., Botelho P., Souto M., Moutinho O., Pinto Leite R. Familiar del 3p syndrome: the uncertainty of the prognosis. A case report. Clin Case Rep. 2021;9(4):2365-2368. doi: 10.1002/ccr3.4036Martins M., Arantes R., Botelho P., Souto M., Moutinho O., Pinto Leite R. Familiar del 3p syndrome: the uncertainty of the prognosis. A case report. Clin Case Rep. 2021;9(4):2365-2368. doi: 10.1002/ccr3.4036Medical Genetics: a national guide. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2022 (in Russian)Medical Genetics: a national guide. Moscow: GEOTAR-Media Publ., 2022 (in Russian)Ogilvie C.M., Scriven P.N. Meiotic outcomes in reciprocal translocation carriers ascertained in 3-day human embryos. Eur J Hum Genet. 2002;10(12):801-806. doi: 10.1038/sj.ejhg.5200895Ogilvie C.M., Scriven P.N. Meiotic outcomes in reciprocal translocation carriers ascertained in 3-day human embryos. Eur J Hum Genet. 2002;10(12):801-806. doi: 10.1038/sj.ejhg.5200895Shilova N.V. Improving Approaches to the Diagnosis of Chromosomal Aberrations in the Context of Personalized Medicine. Extended abstract of the Dr. med. sci. diss. Moscow, 2016. Available at: https://viewer.rusneb.ru/ru/000199_000009_006659654?page=1&rotate=0&theme=white (in Russian)Shilova N.V. Improving Approaches to the Diagnosis of Chromosomal Aberrations in the Context of Personalized Medicine. Extended abstract of the Dr. med. sci. diss. Moscow, 2016. Available at: https://viewer.rusneb.ru/ru/000199_000009_006659654?page=1&rotate=0&theme=white (in Russian)Shilova N.V., Minzhenkova M.E., Antonenko V.G. Evaluation of risk factors for the birth of children with chromosomal imbalance in carriers of autosomal reciprocal translocations. Russ J Genet. 2019; 55(9):1103-1112. doi: 10.1134/S1022795419090151Shilova N.V., Minzhenkova M.E., Antonenko V.G. Evaluation of risk factors for the birth of children with chromosomal imbalance in carriers of autosomal reciprocal translocations. Russ J Genet. 2019; 55(9):1103-1112. doi: 10.1134/S1022795419090151Tsuboyama M., Iqbal M.A. CHL1 deletion is associated with cognitive and language disabilities – case report and review of literature. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(7):e1725. doi: 10.1002/mgg3.1725Tsuboyama M., Iqbal M.A. CHL1 deletion is associated with cognitive and language disabilities – case report and review of literature. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(7):e1725. doi: 10.1002/mgg3.1725Verjaal M., De Nef M.B. A patient with a partial deletion of the short arm of chromosome 3. Am J Dis Child. 1978;132(1):43-45. doi: 10.1001/archpedi.1978.02120260045012Verjaal M., De Nef M.B. A patient with a partial deletion of the short arm of chromosome 3. Am J Dis Child. 1978;132(1):43-45. doi: 10.1001/archpedi.1978.02120260045012

The authors declare that there are no conflicts of interest present.