Meiotic segregation and interchromosomal effect of heterochromatin small supernumerary marker chromosomes

Abstract

Введение. Малые сверхчисленные маркерные хромосомы (мСМХ), состоящие из гетерохроматиновых районов, могут быть обнаружены у индивидуумов без видимых аномалий фенотипа. Их наличие в кариотипе иногда приводит к репродуктивным проблемам, связанным с риском возникновения ошибок мейоза вследствие нарушения межхромосомного синапсиса и процесса расхождения гомологичных хромосом. Цель: изучение мейотической сегрегации и оценка частоты формирования гамет с анеуплоидией у мужчин с кариотипом 47,XY,+mar без клинически значимых аномалий фенотипа. Материалы и методы: флуоресцентная in situ гибридизация (FISH) на препаратах из эякулята семи мужчин, асимптоматических носителей мСМХ. Результаты: у всех носителей мСМХ частота сперматозоидов, содержащих маркерную хромосому, не превышала 28% и в среднем составляла 15,04±9,4 (±SD). Доля анеуплоидных сперматозоидов не превышала 3,1% и в среднем составляла 1,9±1,1 что сопоставимо с частотой анеуплоидии в гаметах индивидуумов с различными показателями спермы и нормальным кариотипом, которая не превышает 5,9% и в среднем составляет 2,2±1,8. Выводы: в мейозе носителей гетерохроматиновых мСМХ гаметы преимущественно формируются без маркерной хромосомы. Показано, что присутствие мСМХ в клетках эякулята не оказывает существенного влияния на мейотическую сегрегацию других хромосом, т.е. межхромосомный эффект отсутствует. Introduction. Small supernumerary marker chromosomes (sSMCs) consisting of heterochromatin regions can be found in individuals without visible phenotypic abnormalities. Their presence in the karyotype sometimes leads to reproductive problems associated with the risk of meiosis errors due to interchromosomal synapses and the process of non-disjunction of homologous chromosomes. Aim: to investigate meiotic segregation and evaluate the frequency of gamete formation with aneuploidy in males with karyotype 47,XY,+mar without clinically significant phenotypic abnormalities. Materials and Methods: fluorescence in situ hybridization (FISH) on fixed sperm preparations in 7 male patients-asymptomatic carriers of sSMC. Results. In all sSMC carriers, the frequency of spermatozoa containing the marker chromosome did not exceed 30% and averaged 15.04±9.4 (±SD). The proportion of aneuploid spermatozoa did not exceed 3.1% and, on average, was 1.9%±1.1, which does not differ from the frequency of aneuploidy in gametes in individuals with normal karyotype (does not exceed 5.9% and, on average, is 2.2±1.8). Conclusions. In carriers of heterochromatinous sSMC gametes in meiosis are predominantly formed without a marker chromosome. It has been shown that the presence of a high proportion of sSMC in the ejaculate cells does not significantly affect the meiotic segregation of other chromosomes, i.e., there is no interchromosomal effect.