Выяснение генеза добавочных хромосом при трисомии и триплои- дии, а также конкретизация стадии мейоза или митоза, на которой произошло нерасхождение гомологов, основано на сравнительном анализе структурного гетерохроматина и ДНК-полиморфизмов. Если первые исследования по установлению родительской принадлежности экстрахромосом были проведены исключительно цитогенетическими методами, то использование ДНК-маркеров соответствующей хромосомы открыло новые возможности для анализа механизмов мейотического нерасхождения, связанных с аномальной рекомбинацией [318].
Молекулярному анализу к настоящему времени подвергнуто более 1000 случаев различных трисомий. Наиболее полно (более 750 информативных случаев) изучена трисомия 21 [638, 676]. Доминирует материнское происхождение, составляя 90-95 %, однако не во всех случаях удалось установить стадию мейоза, когда произошло нерасхождение. Это было обусловлено отсутствием прицентромерного полиморфизма, специфичного для хромосомы 21.
Полученные результаты подтверждают возможность использов ания ПЦР-анализа коротких тандемных повторов (КТП) для изучения нерасхождения хромосом. Однако вопреки ожиданиям, его эффективность оказалась не очень высокой. Очевидно, что увеличение числа тест-систем на основе КТП, локализованных в различных районах изучаемых хромосом, позволит решить проблему установления родительской принадлежности дополнительных хромосом набора, а также позволит учесть частоту рекомбинации. При интерпретации результатов ПЦР-анализа необходимо учитывать удаленность тестируемых КТП от центромерного района (табл. 4.3). Комбинированный ПЦР и цитогенетический анализ, при котором регистрируется полиморфизм по коротким плечам акроцентриков (рис. 4.21), в которых рекомбинация происходит относительно редко, представляется наиболее перспективным для установления механизма возникновения наиболее рас-

Таблица 4.3. Принципиальный подход к установлению стадии нерасхождения хромосом с использованием ДНК-полиморфизма [514]

Деление
Статус полиморфизма

Центромерный
Проксимальный
Дистальный

Первое деление мейоза - Отсутствие
Гетерозиготный
Гетерозиготный
Гетерозиготный

кроссинговера - Кроссинговер
Гетерозиготный
Гетерозиготный
Гетерозиготный

Второе деление мейоза
Гомозиготный
Гомозиготный
Гетерозиготный

Дробление зиготы
Гомозиготный
Гомозиготный
Гомозиготный

пространенных трисомий 21 и 13. Как уже упоминалось (см. выше), в настоящее время разработаны удобные молекулярные тест-системы для пренатальной диагностики частых анеуплоидий методом QF-PCR. С этой целью используются наборы высокополиморфных ДНК-мар- керов на хромосомы 13, 18, 21 и Х (в среднем по 3-4 маркера на хромосому). В качестве маркеров служат трех- и четырехнуклеотидные тандемные повторы с высоким уровнем вариабельности. С помощью автоматического секвенатора ABI-300 удается не только выявить наличие лишней хромосомы, но также определить ее родительское происхождение и выяснить стадию мейоза, на которой произошло нерасхождение (см. главу 9).

Рис.4.21. Использование структурного полиморфизма коротких плеч хромосом группы G для установления происхождения добавочных хромосом в клетках цитотро- фобласта хориона при анэмбрионии (кариотип плода 48,XY, +21 (mat), +22 (pat))