MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN

Transkript

1 MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN MEDICINSK GENETIK Mandag den. juni 00 kl Indhold: Opgaverne - Side - 7 Vægtningsliste Side 8 Vejledning: Besvarelserne af opgaverne skrives med kuglepen på de udleverede papirsæt og betegnes med samme nummer som på opgavearket. Man anmodes om at kontrollere, at begge kopier bliver let læselige. Opgavernes ordlyd skal ikke indføres. Besvarelserne forsynes ikke med navn, men kun med lodtrækningsnummer, fortløbende sidetal og det antal papirsæt, der er afleveret. Hver studerende skal efter nærmere instruktion, der gives før eksamen, adskille de tre blade i hvert formsæt og lægge dem i hver sin bunke (en hvid, en lyserød og en blå til eget brug). Hver bunke sammenhæftes med klips inden afleveringen. Løse ark med fx kladdeoptegnelser er uvedkommende for bedømmelsen af opgavesættet. Følgende hjælpemidler BØR medbringes: Regnemaskine. I øvrigt kan ingen andre hjælpemidler medbringes. Før eksamen begynder udleveres: Genetisk kode.

2 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side. En triploid zygote kan opstå på grund af non-disjunction af et helt kromosomsæt i første eller anden meiotiske deling hos moderen eller faderen. Ved genetisk analyse af et spontant aborteret foster med karyotypen 69,XXX fandt man følgende allelkombinationer i VNTR-loci på forskellige kromosomer hos det aborterede foster og forældrene. VNTR-loci Kromosom Kromosom 8 Kromosom Abort Kun allel Allellerne, 8 og 9 Allellerne 6 og 8 Fader Allellerne og 7 Allellerne 9 og 8 Kun allel 8 Moder Kun allel Allellerne og 9 Allellerne 6 og 8 A. Hvad er et VNTR-locus? B. Angiv med ja og nej i et skema som nedenstående om allelkombinationerne i det aborterede foster er i overensstemmelse med den pågældende non-disjunction. Non-disjunction Kromosom Kromosom 8 Kromosom Paternel første deling Paternel anden deling Maternel første deling Maternel anden deling C. I hvilken af de fire delinger må den triploidi-skabende non-disjunction være sket? Non-disjunction kan også ske i somatiske celledelinger. D. Nævn en situation, hvor en specifik somatisk non-disjunction, der sker hos et voksent menneske, kan føre til alvorlig sygdom. Opgave. fortsættes næste side.

3 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. Genetisk ubalance kan også opstå på grund af nedarvning af reciprokke translokationer. E. Hvad er en reciprok translokation? Ubalancerede gameter med korrekt antal kromosomer (centromerer) dannes af en person der er bærer af en balanceret reciprok translokation mellem kromosomerne og. F. Beskriv de forskellige partielle monosomier respektive trisomier som de giver anledning til i zygoten. (En tegning siger ofte mere end tusind ord).

4 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side. Rhesus blodtypesystemet refererer til tilstedeværelsen af Rhesus faktoren, også kendt som Rhesus D-antigen (D-protein), på de røde blodlegemers overflade. D-proteinet er en del af et proteinkompleks, der sidder i cellemembranen - muligvis en ionpumpe. D-proteinet kodes af et gen, hvis locus er på kromosom. Fravær af D-proteinet har vist sig at skyldes, at genet er ødelagt. Det ødelagte allel kaldes d, og det tilsvarende intakte allel kaldes D. Tilstedeværelse af D-proteinet kaldes Rhesus positiv (Rh+) og fravær kaldes Rhesus negativ (Rh-). Tilstedeværelse af D-proteinet bestemmes i dag med specifikke antistoffer. A. Hvilken arvegang mener du, at blodtypen Rh+ følger? Begrund svaret. B. Hyppigheden af Rhesus positive personer er 8 % i de fleste europæiske befolkninger. Beregn hyppigheden af D-allellen. Har du gjort nogle antagelser? C. I asiatiske befolkninger er frekvensen af d-allellen %. Beregn hyppigheden af personer med Rh- fænotypen blandt asiater. Har du gjort nogle antagelser? D. Beregn sandsynligheden for at blodtypen for det første barn af to europæiske Rhesus positive forældre er Rh-. Under fødslen, når placenta løsnes, kommer mange af barnets røde blodlegemer over i moderens blodbane. Rh- kvinder udvikler antistoffer mod D-proteinet, hvis barnet er Rh+. Under en efterfølgende graviditet vil disse antistoffer kunne gå gennem placenta og over i fosterets blodbane. Er fosteret Rh+, ødelægges de røde blodlegemer. Denne alvorlige tilstand (erythroblastosis foetalis) kan forhindres ved at indgive anti-d antistoffer til en fødende Rh- kvinde, hver gang kvinden føder et Rh+ barn. E. Hvad er risikoen for, at en Rh- kvinde, der får to børn med den samme europæiske mand, ville få problemer ved anden fødsel, hvis hun ikke blev behandlet?

5 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side. Line henvises til klinisk genetisk afdeling med henblik på rådgivning, da Line er bekymret for, at der er en arvelig cancersygdom i hendes familie. På baggrund af en høj forekomst af tidligt debuterende brystcancer i Lines familie (Figur ) vurderer lægen, at der bør undersøges for mutationer i BRCA og BRCA generne. Da generne er meget store, laves en koblingsanalyse for om muligt at kunne pege på et af generne før eventuel DNA sekventering kommer på tale. A. Kan lægen bruge DNA fra blodprøver til denne undersøgelse? Begrund kort dit svar. Lægen har allerede DNA fra flere personer i familien og påbegynder en koblingsanalyse før DNA er isoleret fra Line. Der benyttes polymorfe mikrosatellitmarkører for hvert gen ( intrageniske og på hver side af de to gener). B. Hvorfor er det hensigtsmæssigt at benytte flere mikrosatellitmarkører for hvert gen? Begrund kort. Figur. Haplotyper for de undersøgte familiemedlemmer. Resultatet af markørundersøgelsen for BRCAer vist i A. og for BRCA i B. Tallene i kursiv angiver alder for diagnose af brystcancer ved den enkelte patient. Line og hendes mand Jesper er III- og III-. Figur A BRCA Mikrosatellitmarkører: I Markør BRCA-A BRCA-B BRCA-C Markør II III IV Opgave. fortsættes næste side

6 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side 6 Opgave fortsat. Figur B BRCA- Mikrosatellitmarkører: I 7 Markør BRCA-A BRCA-B BRCA-C Markør II III IV C. På baggrund af markøranalyserne (koblingsanalyserne), hvilke(t) gen(er) kan udelukkes som årsag til brystcancertilfældene i Lines familie? Begrund dit svar. Den aldersafhængige penetrans for 0-årige kvindelige bærere af en BRCA eller BRCA sygdomsallel er 8%. D. Hvad er sandsynligheden for, at Line, som er 0 år, er bærer af risikoallellen? Livstidsrisikoen for at udvikle brystcancer for en kvindelig bærer af en BRCA eller BRCA risikoallel er 86%. For mandlige bærere af en BRCA risikoallel er den %, og for mandlige BRCA bærere er den 8%. E. Hvad er risikoen for, at Line og Jespers ventede barn (IV-) senere i livet udvikler brystcancer? Opgave. fortsættes næste side

7 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side 7 Opgave fortsat. Jespers mormor fik diagnosticeret brystcancer som 7-årig, og Jespers farbrors kone har også haft brystcancer. F. Hvordan påvirker dette det ventede barns (IV-) risiko for at udvikle brystcancer?

8 Mandag. juni 00 Medicinsk Genetik Side 8 VÆGTNINGSLISTE:.A..B. 6.C..D. 6.E..F. 7.A. 6.B. 7.C. 6.D. 7.E. 6.A..B..C. 7.D..E. 7.F.

9 MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN MEDICINSK GENETIK Mandag den. januar 00 kl Indhold: Opgaverne - Side - Vægtningsliste Side 6 Vejledning: Besvarelserne af opgaverne skrives med kuglepen på de udleverede papirsæt og betegnes med samme nummer som på opgavearket. Man anmodes om at kontrollere, at begge kopier bliver let læselige. Opgavernes ordlyd skal ikke indføres. Besvarelserne forsynes ikke med navn, men kun med lodtrækningsnummer, fortløbende sidetal og det antal papirsæt, der er afleveret. Hver studerende skal efter nærmere instruktion, der gives før eksamen, adskille de tre blade i hvert formsæt og lægge dem i hver sin bunke (en hvid, en lyserød og en blå til eget brug). Hver bunke sammenhæftes med klips inden afleveringen. LØSE ARK MED FX KLADDEOPTEGNELSER ER UVEDKOMMENDE FOR BEDØMMELSEN AF OPGAVESÆTTET. Følgende hjælpemidler BØR medbringes: Regnemaskine. I øvrigt kan ingen andre hjælpemidler medbringes. Før eksamen begynder udleveres: Genetisk kode.

10 Fredag. januar 00 Medicinsk Genetik Side. Peutz-Jeghers syndrom (PJS) er en meget sjælden arvelig sygdom, der er karakteriseret ved melaninpletter i mundslimhinden, i huden omkring øjnene, og polypper i mave-tarmkanalen. Patienter med sygdommen har forøget risiko for at udvikle kræft. I fire familier, hvori PJS forekom blev det undersøgt, om sygdommen nedarves autosomalt dominant eller X-bundet dominant. Stamtræerne illustrerer de fire familier. For tre personer i familie D (I-, I- og II-) er desuden oplyst genotyperne i et markørlocus, som man ved er tæt koblet til sygdomslocus i denne familie. I,, II, A B C D A. Angiv for hver af de fire familier (A-D) den mest sandsynlige arvegang. Begrund svaret for hver enkelt familie for sig. For familien D angives ligeledes haplotyperne vedrørende sygdoms- og markør-loci for I-, I- og II-. B. Tegn den genomiske organisation af Peutz-Jeghers (PJ) -genet, idet det antages, at genet består af fire exons. I besvarelsen skal du redegøre for: a. promoter b. UTR regioner c. introns og exons d. translations start og stop DNA blev isoleret fra en tarmpolyp (T) og fra normalt væv (N) hos person II- i familien D. Et gen, der er mistænkt for at være muteret ved PJS blev undersøgt med samme markører som nævnt ovenfor. Opgave. fortsættes næste side

11 Fredag. januar 00 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. C. Diskutér DNA-analysens resultater og redegør for den mulige sammenhæng mellem den forhøjede cancerrisiko og PJ-genet. Virker PJ-genet som tumor-supressor gen eller proto-oncogen? Antag, at PJS altid nedarves uden locus heterogenitet og med fuld penetrans. D. Hvis man sætter hyppigheden af sygdomsallellen til 0.00, hvad er da sygdomshyppigheden af PJD i befolkningen? E. Beskriv kort en probe-baseret, cytogenetisk metode til bestemmelse af kromosomal lokalisation af PJ-sygdomslocus. F. Under hensyntagen til dit svar i spørgsmål A og til markøranalysen, angiv med skitsetegninger resultatet af en cytogenetisk analyse af lymfocytter fra person II- i familien D? G. Nedarvede sygdomme kan skyldes mutation i mitokondrie-dna.. Hvad er karakteristisk ved en sådan arvegang?. Hvordan vil du forklare variable ekspressivitet ved mitokondriesygdom?

12 Fredag. januar 00 Medicinsk Genetik Side. Blødersygdommen hæmofili A nedarves X-bunden recessivt. Et fænotypisk rask forældrepar venter deres første barn og ønsker genetisk rådgivning, fordi den gravide kvindes bror og morbror lider af hæmofili A. A. Hvor stor er risikoen for at barnet får sygdommen? Risikovurderingen for Down syndrom medfører, at kvinden tilbydes prænatal diagnostik med karyotypebestemmelse ved hjælp af båndfarvning af metafasekromosomer. B. Hvilken type kromosomabnormitet vil du i givet fald først og fremmest se efter? C. Vil karyotypebestemmelsen hjælpe dig i vurderingen af risikoen for hæmofili A? Forældrene ønsker ikke at tage imod tilbuddet om prænatal diagnostik. Barnet fødes og har en karakteristisk fænotype, som er forenelig med Turner s syndrom. D. Forklar kort, om denne diagnose kan stilles ved hjælp af den tilbudte prænatale diagnostik. En nærmere undersøgelse af barnet viser, at det også lider af hæmofili A. E. Hvordan forklarer du, at barnet både har Turner s syndrom og hæmofili A? Lad os forestille os, at forældrene i stedet havde fået et barn med karyotypen XXY. F. Hvad er sandsynligheden for, at barnet får hæmofili A, hvis non-disjunction var sket i. første meiotiske deling hos barnets far?. anden meiotiske deling hos barnets mor?

13 Fredag. januar 00 Medicinsk Genetik Side. Jens Petersen har sygdommen Duchennes muskeldystrofi, der nedarves X-bundet recessivt. Jens Petersens mor har to yngre søstre. Den yngste af disse har en søn med sygdommen og en rask datter. Selv har Jens Petersen en ældre og en yngre søster, som begge er gift, og den ældste har en rask søn. A. Tegn stamtræet. B. Angiv hvilke kvinder i stamtræet, der er sikre bærere af sygdomsgenet. Begrund dit svar. C. Jens Petersens yngre søster er gravid. Hvad er risikoen for, at hun får et barn med Duchennes muskeldystrofi? D. Jens Petersens ældre søster bliver gravid igen. Hvad er hendes risiko for at få et barn med Duchennes muskeldystrofi? Jens Petersens ældre søster ønsker prænatal diagnostik for ikke at få børn med Duchennes Muskeldystrofi. Sygdomsgenet er et stort gen, hvorfor det nogle gange er praktisk at foretage prænatal undersøgelse vha. koblede markører. Denne type undersøgelse blev udført på relevante familiemedlemmer. Til undersøgelsen benyttes en intragenetisk polymorfi med fragmentlængderne 7 kb og 9 kb. Resultatet af analysen ses herunder:. Jens Petersens mor. Jens Petersen. Jens Petersens ældre søster. Den ældre søsters første søn 9 kb 7 kb E. Hvad er sandsynligheden for, at det ventede barn får Duchennes muskeldystrofi? Begrund dit svar.

14 Fredag. januar 00 Medicinsk Genetik Side 6 VÆGTNINGSLISTE:.A. 6.B. 6.C. 6.D..E. 6.F..G...G..A..B..C. 6.D. 6.E. 6.F...F...A..B..C..D..E. 6

15 MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN MEDICINSK GENETIK Fredag den 6. juni 009 kl Indhold: Opgaverne - Side - 7 Vægtningsliste Side 8 Vejledning: Besvarelserne af opgaverne skrives med kuglepen på de udleverede papirsæt og betegnes med samme nummer som på opgavearket. Man anmodes om at kontrollere, at begge kopier bliver let læselige. Opgavernes ordlyd skal ikke indføres. Besvarelserne forsynes ikke med navn, men kun med lodtrækningsnummer, fortløbende sidetal og det antal papirsæt, der er afleveret. Hver studerende skal efter nærmere instruktion, der gives før eksamen, adskille de tre blade i hvert formsæt og lægge dem i hver sin bunke (en hvid, en lyserød og en blå til eget brug). Hver bunke sammenhæftes med klips inden afleveringen. LØSE ARK MED FX KLADDEOPTEGNELSER ER UVEDKOMMENDE FOR BEDØMMELSEN AF OPGAVESÆTTET. Følgende hjælpemidler BØR medbringes: Regnemaskine. I øvrigt kan ingen andre hjælpemidler medbringes. Før eksamen begynder udleveres: Genetisk kode.

16 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side. Henrik på 6 år besvimer under en tur i Tivoli, men kommer hurtigt til bevidsthed. Henriks forældre er bekymrede, især fordi der i Henriks mors familie er flere, der lider af hjertesygdommen katekolaminerg ventrikulær takykardi (KVT). Sygdommen giver pludselige (ofte stress-udløste) anfald af svimmelhed, besvimelse og i nogle tilfælde hjertestop. To familiemedlemmer er døde pludseligt i en ung alder. Henriks mor har selv haft besvimelsestilfælde og er i medicinsk anti-arytmisk behandling. KVT nedarves autosomalt dominant med nedsat, aldersafhængig penetrans. I Henriks mors familie er det lykkedes ved hjælp af genomscanning at lokalisere sygdoms-locus til et område på den lange arm af kromosom. Området er 0 cm og afgrænset af markør-loci A og B. A. Hvad er rekombinations-frekvensen mellem markør-loci A og B? B. Hvor mange basepar vil du anslå der er mellem markør-loci A og B? Nedenfor er tegnet en del af Henriks stamtræ med angivelse af genotyperne i markørloci A (øverst) og B (nederst). Henrik er III-. I II III? C. Hvilken markør-haplotype hos II- (Henriks mor) indeholder den muterede allel? Begrund dit svar. Opgave. fortsættes næste side

17 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. D. Er Henrik bærer af sygdomsallellen ud fra markør-analysen? Begrund dit svar. Henriks morbror (II-) på 0 år vil ikke undersøges genetisk. Han har ikke haft symptomer på sygdommen. Ved 0 års alderen er penetransen 0%. E. Hvad er sandsynligheden for, at Henriks morbror er bærer af sygdomsallellen? I et kandidatgen beliggende mellem markør-loci A og B identificeres en splicesitemutation i en intron-sekvens. Mutationen fører til skipping af den næstsidste exon. F. Beskriv kort, hvordan du vil undersøge, om mutationen er til stede, hvis udgangsmaterialet er. cdna.. Genomisk DNA.

18 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side. I sygdommen Amyotrofisk lateral sclerose (ALS) sker der en degenerering af de motoriske nerveceller, hvilket resulterer i fremadskridende muskelsvaghed. Sygdomsdebut er oftest i 60-års alderen. Døden indtræder typisk til år efter sygdomsudbrud på grund af manglende åndedrætsfunktion. ALS er en sjælden sygdom. 90% af ALS tilfældene er sporadiske, mens 0% af ALS tilfældene er familiært arvelige. De to former af ALS har et identisk sygdomsbillede. I familiær ALS er der fundet mutationer i SOD, TDP eller FUS generne. A. Hvad hedder det genetiske begreb, at mutationer i forskellige gener kan forårsage den samme sygdom? B. Kan sporadiske tilfælde af ALS være forårsaget af mutationer i SOD, TDP eller FUS generne? Begrund dit svar. Stamtræet for en familie med arvelig ALS er vist i Figur. I II III IV Figur. C. Hvilken arvegang er den mest sandsynlige for ALS i denne familie? Begrund dit svar. D. Hvis IV-6 og IV-7 havde fået et barn sammen, hvad ville risikoen være for at dette barn havde en genotype resulterende i ALS? Opgave. fortsættes næste side

19 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. E. Vil ALS i andre familier kunne nedarves med andre arvegange end den i spørgsmål C. besvarede? Begrund dit svar. F. Forklar det genetiske begreb fænokopi. Der blev lavet en DNA sekvens analyse af genomisk DNA fra personer i generation III og IV. Hos alle ALS-patienterne fandtes samme nukleotidsubstitution i exon af FUS genet. I Figur er vist et udsnit af DNA sekvensen hos en af patienterne. Positionen for nukleotidsubstitutionen er angivet med en stjerne. N angiver tilstedeværelsen af både et C (cytosin) og et T (thymin) i sekvensen (lige meget af hver). Den ikke-transskriberede DNA streng er angivet. Figur. DNA sekvens af et udsnit af exon i FUS-genet. G. Forklar tilstedeværelsen af både et C og et T på samme position i sekvensen hos ALS patienterne. Anticodon i trna er -CUG- for den første aminosyre, der er kodet fra den i Figur angivne sekvens. H. Hvad vil aminosyresekvensen være for den del af FUS proteinet, som den angivne sekvens i Figur koder for hos III-9? Opgave. fortsættes næste side

20 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side 6 Opgave. fortsat. Der er identificeret forskellige enkeltbase mutationer i FUS genet i ALS familier. I. Vil det være anvendeligt at bruge FISH analyser med FUS gen prober til diagnostik i ALS familier? Begrund dit svar. Der er identificeret en Single Nucleotide Polymorphism (SNP) i FUS genet, der resulterer i en ændring af aminosyren alanin (Ala) til valin (Val) i FUS proteinet. Hyppigheden i England af den FUS allel der koder for valin er 0%. J. Forklar hvorfor personer med FUS allellen der koder for valin ikke udvikler ALS? K. Hvad er hyppigheden i England af genotyperne for denne SNP? Angiv evt. forudsætninger for dine beregninger. L. I nogle andre befolkningsgrupper findes en anden hyppighed af denne SNP. Angiv en mulig forklaring på dette. Translokationer, der involverer FUS genet er blevet fundet i sarcomer hos patienter med sporadiske tilfælde af cancer. M. Giv en sandsynlig forklaring på hvorledes en translokation generelt kan være involveret i udvikling af cancer? FISH bruges ofte til at analysere translokationer. N. Beskriv en anden metode end FISH til detektion af translokationer, og angiv det resultat der vil komme ud af at undersøge genomisk DNA fra en sarcom biopsi og en blodprøve fra samme cancer patient, hvor en FUS gen translokation er involveret i sygdomsudviklingen.

21 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side 7. Et nyfødt barn med Down syndrom har karyotypen 7,XX,+ i 70% af de undersøgte celler og 6,XX i 0%. A. Forklar to måder, hvorved denne karyotype kan opstå. B. Kan det have en indflydelse på fænotypen, at barnet er mosaik? Begrund kort dit svar. Hvilke af følgende personer forventes at være fænotypisk raske? Begrund kort dit svar. C.. En kvinde med kromosomer hvoraf det ene kromosom er en Robertsonsk translokation mellem kromosomerne og? C.. En kvinde med 6 kromosomer hvoraf det ene kromosom er en Robertsonsk translokation mellem kromosomerne og? C.. En person med en balanceret translokation? D. Hvilke gameter kan kvinden i C.. danne? Der skal kun angives kromosomerne og i gameterne. En specifik mikrodeletion, som er lokaliseret til kromosom p., kan være årsag til en alvorlig medfødt sygdom. Stamtræet nedenfor viser en familie, hvor denne mikrodeletion er identificeret. Alle bærere af mikrodeletionen er angivet på figuren. I II 6 III E. Forklar, hvorfor der er forskel på fænotypen med hensyn til mikrodeletionen hos personerne i generation III.

22 Fredag 6. juni 009 Medicinsk Genetik Side 8 VÆGTNINGSLISTE:.A..B..C..D..E..F..A..B..C..D..E.F..G..H..I..J..K..L..M..N..A..B..C...C...C...D..E.

23 MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN MEDICINSK GENETIK Mandag den 6. januar 009 kl Indhold: Opgaverne - Side - 7 Vægtningsliste Side 8 Vejledning: Besvarelserne af opgaverne skrives med kuglepen på de udleverede papirsæt og betegnes med samme nummer som på opgavearket. Man anmodes om at kontrollere, at begge kopier bliver let læselige. Opgavernes ordlyd skal ikke indføres. Besvarelserne forsynes ikke med navn, men kun med lodtrækningsnummer, fortløbende sidetal og det antal papirsæt, der er afleveret. Hver studerende skal efter nærmere instruktion, der gives før eksamen, adskille de tre blade i hvert formsæt og lægge dem i hver sin bunke (en hvid, en lyserød og en blå til eget brug). Hver bunke sammenhæftes med klips inden afleveringen. Løse ark med fx kladdeoptegnelser er uvedkommende for bedømmelsen af opgavesættet. Følgende hjælpemidler BØR medbringes: Regnemaskine. I øvrigt kan ingen andre hjælpemidler medbringes. Før eksamen begynder udleveres: Genetisk kode.

24 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side. En monogen sygdom skyldes dannelse af for korte kæder af proteinet A. For at proteinmolekylet kan folde rigtigt og binde til sig selv i lange kæder (polymerisering), skal aminosyren tyrosin, som sidder i begyndelsen (den N-terminale ende) af proteinets aminosyrekæde, have påsat en fosfatgruppe. Enzymet tyrosinkinase katalyserer denne aminosyrespecifikke fosforylering. Figur illustrerer den fosforyleringsafhængige foldning af protein A og polymerisering. Før fosforylering Fosforylering Polymerisering af protein A Funktionelt protein I en familie, hvori sygdommen nedarves, er den sygdomsfremkaldende mutation en nukleotidsubstitution, hvorved nævnte tyrosin erstattes af cystein. Mutationen skaber et kløvningssted for restriktionsenzymet PstI. Hvilken arvegang af sygdommen vil være mest sandsynlig i denne familie, hvis A.. A.. protein A kodes fra et autosomalt locus? Begrund kort. protein A kodes fra et X-bunden locus? Begrund kort. B. Ville det ændre dine svar i A.. og A.., hvis codon for ovennævnte tyrosin i stedet var muteret til en stop codon? Begrund kort. I en anden familie med sygdommen viste den sygdomsfremkaldende mutation sig at være en deletion af nukleotider i den kodende sekvens i genet for tyrosinkinase, hvorved funktionen af enzymet ophæves. Mutationen skaber et kløvningssted for restriktionsenzymet Sal. Opgave. fortsættes næste side

25 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. C. Hvilken arvegang af sygdommen er mest sandsynlig i denne familie, hvis locus for tyrosinkinase sidder på et autosomalt kromosom? Begrund kort. D. Hvad kaldes den omstændighed, at mutation i to (eller flere) forskellige loci forårsager samme sygdom? Genmodificerede grise bliver i stigende grad forsøgt anvendt som dyremodel for sygdomme hos mennesket. Fibroblaster fra grisen kan dyrkes i laboratoriet og et ekstra gen (såkaldt transgen) kan inkorporeres i fibroblasternes genom. Herefter kan fibroblasterne anvendes til kloning og produktion af transgene grise, som udtrykker det inkorporerede gen i det relevante væv, fx fibroblaster. I nedenstående spørgsmål antages det, at generne for protein A og tyrosinkinase er konserveret gennem evolutionen og identiske hos mennesket og grisen. E. Hvilket af de nævnte gener og med hvilken af de nævnte mutationer ville du vælge at inkorporere i grisens genom, hvis du skulle fremstille en grisemodel for sygdommen? Begrund kort dit svar. Typisk vil man som transgen anvende cdna afledt af det naturlige gen, og cdna er også brugt som transgen her. Opgave. fortsættes næste side.

26 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. exon exon exon mutation EcoRI ca. 00bp EcoRI ca. kb Figur viser det naturlige gen, som i alt er ca. kb langt og består af exons, som hver især er ca. 00 bp lange. Den sygdomsfremkaldende mutation er markeret i exon. I genet findes desuden to kløvningssteder for restriktionsenzymet EcoRI i henholdsvis exon og exon og ingen andre steder i genet. F. Når DNA sekvenser, som repræsenterer exon, anvendes som probe i et Southern blot, hvilke(t) bånd fremkommer da, hvis det EcoRI-kløvede DNA er isoleret fra transgene grise? Angiv omtrentlig længde af bånd. G. Hvordan vil du afgøre, om transgenet bliver transkriberet i de transgene grises fibroblaster?

27 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side. Chorea Huntington er en alvorlig neurodegenerativ sygdom, der nedarves autosomalt dominant med aldersafhængig penetrans. Sygdommen kommer oftest til udtryk i 0-0 års alderen i form af tab af muskelkontrol, psykiatriske symptomer og demens. Mutationen, der giver ophav til Chorea Huntington, er en trinukleotid ekspansion i den kodende del af genet for proteinet huntingtin. Den normale allel har - repeterede kopier af en specifik CAG sekvens, mens sygdomsallellen har fra 8 til over 00 repeterede kopier. A. Beskriv princippet i en metode, der kan anvendes til detektion af denne type mutation. Pia Jensen, hvis far døde af sygdommen, er gravid og ønsker prænatal diagnostik. Imidlertid vil hun absolut ikke have at vide, om hun selv er bærer af sygdomsallellen. Man kan derfor i denne situation ikke benytte mutationstesten til at undersøge om Pia Jensens foster er bærer af en sygdomsfremkaldende mutation. Til den prænatale undersøgelse benyttes i stedet en intragenisk VNTR markør lokaliseret i huntingtin-genets første intron. Resultat af undersøgelsen: Genotyper Pia Jensens far, 68 Pia Jensens mor 7, 7 Pia Jensens mand, 6 Pia Jensens foster 7, 6 B. Tegn stamtræet med angivelse af de relevante personers genotyper. C. Hvad er sandsynligheden for at Pia Jensen, der er 0 år gammel, er bærer af sygdomsallellen? Begrund dit svar. D. Hvad er på basis af DNA undersøgelsen sandsynligheden for at Pia Jensens foster har arvet sygdomsgenet? E. Hvad ville denne sandsynlighed være, hvis fosterets genotype i stedet var, 6?

28 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side 6. Multipel Sklerose (MS) er en demyeliniserende lidelse i centralnervesystemet. MS forringer gradvist patienternes motoriske evner og gør dem nogle gange til kørestolspatienter stort set uden evne til at bruge arme og ben. Sygdommen debuterer ofte med synsforstyrrelser pga. påvirkning af nerver til øjet (nervus opticus). MS forkorter ikke livslængden væsentligt. Tvillingestudier i Danmark har vist, at hvis en monozygot tvilling får MS, så har den anden tvilling % risiko for også at udvikle sygdommen. Dette er i modsætning til dizygote tvillinger, hvor konkordansraten kun er %. Hyppigheden af sygdommen i Danmark er 0, %. Hvad ville du forvente om konkordansraterne hos monozygote tvillinger af en autosomal dominant arvelig sygdom med penetrans på A.. 00% A.. 0 %? En forudsætning for at visse sygdomme kommer til udtryk er, at bestemte alleller i flere forskellige loci er til stede. Penetransen af et sådant genkompleks defineres som ratioen mellem syge bærere og alle bærere af de nødvendige alleller. B. Anslå penetransen af det genkompleks, der forårsager MS på basis af tvillingestudiet. C.. C.. C.. Hvad er konkordansraten hos dizygote tvillinger af en sygdom, som skyldes tilstedeværelsen af en dominant allel i hvert af to autosomale, ukoblede loci og med fuld penetrans? Hvad hvis det er loci? Hvad hvis det er loci? D. Hvor mange loci passer bedst på MS, når du tager penetransen i betragtning? Begrund kort. E. Beregn hyppigheden i Danmark af sygdomsallelen for hvert MS-locus under forudsætning af, at sygdomsallellerne er sjældne og optræder med samme hyppighed, og at der findes Hardy Weinberg ligevægt. Opgave. fortsættes næste side

29 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side 7 Opgave. fortsat. F. Det er påvist, at MS forekommer ca. dobbelt så hyppigt blandt kvinder som blandt mænd. Giv en mulig genetisk forklaring herpå. G. Den nedsatte penetrans er måske miljøbetinget. Hvad kalder man en sygdom, hvor både arv og miljø spiller en rolle?

30 Mandag 6. januar 009 Medicinsk Genetik Side 8 VÆGTNINGSLISTE.A...A...B..C..D..E..F..G..A. 6.B. 6.C. 6.D. 6.E. 6.A...A...B..C...C...C...D..E..F..G.

31 TENTAMEN i MEDICINSK GENETIK 6. JANUAR 009 LØSNINGSFORSLAG.A...A.. Autosomal dominant. Missense mutationen tyrosin til cystein medfører manglende fosforylering og derfor fejlfoldede protein A molekyler, som vil forhindre dannelse af lange kæder, selvom det andet allel koder for normalt foldede protein A molekyler. X-bunden dominant. Missense mutationen tyrosin til cystein medfører manglende fosforylering og derfor fejlfoldede protein A molekyler, som vil forhindre dannelse af lange kæder, også hos kvinder, selvom allellen på det andet X-kromosom koder for normalt foldede protein A molekyler. B. Ja, nonsense mutation tidligt i den kodende sekvens vil medføre, at mrna nedbrydes og intet protein dannes. De normalt foldede protein A molekyler, kodet fra det andet allel, kan uhindret danne lange kæder. Derfor skal begge alleller være muteret (homozygoti) for at frembringe sygdomsfænotypen, eller hemizygoti.. autosomal recessiv. X-bunden recessiv Mild fænotype pga. mindre mængde af kæder, kunne tænkes hos de heterozygote..c..d..e..f..g. Enzymmængden fra rask allel tilstrækkelig til at fosforylere. Derfor skal begge alleller være muteret for at frembringe sygdomsfænotypen. Altså autosomal recessiv arvegang. Locusheterogenitet. Missense mutationen i genet for protein A idet fejlfoldede protein A molekyler, kodet herfra, vil ødelægge kædedannelse af grisens egne korrekt foldede protein A molekyler. cdna vil bestå af de tre exons uden intronsekvenser. EcoR fragmentet fra transgenet vil derfor andrage ca. 00 bp og kan let skelnes fra EcoR fragmentet fra grisens egne protein A alleller, som vil være ca. kb langt. RNA isoleres fra det pågældende væv og der fremstilles cdna. PCR primers placeres i passende afstand på hver side af mutationen og området opformeres vha. PCR. Hvis transgenet er repræsenteret i det anvendte cdna vil PCR produktet indeholder fragmenter, som kan kløves med det restriktionsenzymet Pst. Bekræftelse ved påvisning i en agarose gel af kløvningsfragmenter.. A. PCR med primere på hver side af den repeterede sekvens. Antal repeats aflæses ved gelelektroforese..b.,68 7,7 I II,6 III 7,6.C..D..E. 0%. Kan ikke vide om det syge eller det raske kromosom fra hendes far er givet videre. 0. Fosteret har ikke fået det sygdomsbærende kromosom fra morfaderen, men fået et normalt fra mormoderen. 0%. Fosteret har fået et kromosom fra den syge bedstefar..a.. Alle med genet får sygdommen. Altså er konkordansen 00 %..A.. Halvdelen af personer med genet får sygdommen. Den anden tvilling har 0% for at få sygdommen, altså er konkordansen 0%..B. Penetransen er udtryk for, at ikke alle med en genetisk disposition faktisk udvikler sygdommen. Hvis den ene enæggede tvilling har generne for MS, har den anden det også. Denne har % risiko for at udvikle sygdommen. Altså anslås, at penetransen er %

32 TENTAMEN i MEDICINSK GENETIK 6. JANUAR 009 LØSNINGSFORSLAG.C.. Fortyndingen af generne i dizygote tvillinger i forhold til monozygote tvillinger er en faktor, men på grund af de to loci falder konkordansen til (/) =/.C.. Her falder konkordansen til (/) = /8..C.. Her falder konkordansen til (/) = /6..D. Her er penetransen kun %, mens konkordansen er %. Altså falder konkordansen / = /8. Der er formentlig gener..e. Hyppigheden af bærere af alle sygdomsallelerne i den danske befolkning er sygdomshyppigheden/penetransen =0,00/0, = 0,00. Hvis sygdomsallelerne for de tre gener er lige hyppige, er (p*q) = 0,00 dvs p*q = 0,6. Idet p ~ fås q = 0,08..F. Hvis et af generne er dominant og lokaliseret på X kromosomet, vil hyppigheden blive ca. dobbelt så høj hos kvinder. Man kunne overveje kønsinflueret arv..g. Multifaktoriel.

33 MEDICINSK EMBEDSEKSAMEN MEDICINSK GENETIK Onsdag den. juni 008 kl Indhold: Opgaverne - Side - 0 Vægtningsliste Side Vejledning: Besvarelserne af opgaverne skrives med kuglepen på de udleverede papirsæt og betegnes med samme nummer som på opgavearket. Man anmodes om at kontrollere, at begge kopier bliver let læselige. Opgavernes ordlyd skal ikke indføres. Besvarelserne forsynes ikke med navn, men kun med lodtrækningsnummer, fortløbende sidetal og det antal papirsæt, der er afleveret. Hver studerende skal efter nærmere instruktion, der gives før eksamen, adskille de tre blade i hvert formsæt og lægge dem i hver sin bunke (en hvid, en lyserød og en blå til eget brug). Hver bunke sammenhæftes med klips inden afleveringen. Løse ark med fx kladdeoptegnelser er uvedkommende for bedømmelsen af opgavesættet. Følgende hjælpemidler BØR medbringes: Regnemaskine. I øvrigt kan ingen andre hjælpemidler medbringes. Før eksamen begynder udleveres: Genetisk kode.

34 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side. Cancer is a Genetic Disease. Dette udsagn er ofte anført i faglitteraturen. A. Nævn mindst tre argumenter for, at dette udsagn er korrekt. En 67-årig rask kvinde henvender sig til sin praktiserende læge med ønske om, at hun og hendes fire børn bliver henvist til genetisk rådgivning med henblik på udredning af risiko for at få colon cancer (tyktarmskræft). Baggrunden for henvendelsen er, at kvindens 8-årige mor netop har fået stillet denne diagnose. B. Er det sandsynligt ud fra faglige (genetiske) betragtninger, at kvinden har arvelig colon cancer? Begrund dit svar. C. Hvis både kvinden og hendes mor havde været år yngre, ville det da ændre din genetiske vurdering af patientens ønske? Begrund dit svar. To af kvindens børn er tvillinger. Konkordansraten for uspecificeret cancer er ca. 7% for monozygote tvillinger og % hos dizygote tvillinger. D. Diskuter disse tal i forhold til arvelige faktorer og til miljøfaktorer. Opgave. fortsættes næste side.

35 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. Normalt epithel Hyperproliferativt epithel q: tab af APC gen Ændret DNA methylering Tidligt adenom p: mutation af K-RAS gen Intermediært adenom Sent adenom 8q: tab af DCC gen Carcinom 7p: tab af p gen Metastase Andre ændringer? På ovenstående figur er angivet nogle af de genetiske begivenheder, der karakteriserer de forskellige stadier i udvikling af colon cancer. E.. På baggrund af de genetiske informationer i figuren, hvilke af de fire nævnte gener (APC, K-RAS, DCC, p) må mest sandsynligt kategoriseres som hhv. tumorsuppressorgener og onkogener? Begrund dit svar. E.. Hvad er forskellen på et onkogen og et proto-onkogen? E.. Hvilke(n) af de viste genetiske begivenheder er reversible, og hvilke er irreversible? Begrund dit svar. E.. Nævn tre forskellige genetiske hændelser, der hver især under cancerudvikling kan føre til øgede mængder af mrna fra et gen. Opgave. fortsættes næste side

36 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side Opgave. fortsat. APC-genet er involveret også i udvikling af familiær adenomatøs polypose (FAP), som er en autosomal dominant subtype af tyktarmskræft. APC er så stort et gen, at det i praksis ved udredning af bærerdiagnostik kan være uhensigtsmæssigt at søge efter specifikke mutationer. F. Forestil dig, at en -årig mand og hans far lider af FAP. Den -årige er far til et ufødt barn. I stedet for at skulle foretage en sekventering af fosterets APC-alleller, hvorledes vil du ved genomanalyse med stor sandsynlighed kunne fastslå, om barnet har arvet sygdomsallellen fra sin far? Ved en genomisk undersøgelse, baseret på PCR, af den -åriges normale væv (N) og tumorvæv (T) analyseres tre forskellige polymorfe mikrosatellit-markører. Ved genotypning af nogle af markørerne viser der sig ekstra alleller i tumorvævet som angivet med pile på figuren nedenfor. G. Hvorledes vil du forklare forekomsten af de ekstra alleller på gelen nedenfor, når tekniske problemer med analysen kan udelukkes? Markør # Markør # Markør # Elektroforeseretning

37 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side. Kraniet og ansigtsskelettet er sammensat af knogler, som forbindes af kraniesuturer. For at give plads til hjernens vækst justeres disse suturer under knoglevæksten. Såfremt suturen lukkes før væksten er afsluttet, forhindres hjernens normale udvikling og dette resulterer i forskellige grader af ansigts- og kraniemisdannelser, såkaldte kraniosynostoser. En række af disse kraniosynostoser er genetisk betingede og ses i forbindelse med syndromerne Crouzons, Saethre-Chotzen og Pfeiffers syndrom. Disse nedarves alle tre autosomalt dominant og udviser alle fuld penetrans og variabel ekspression. A. Beskriv kort hvad det vil sige, at en genetisk betinget sygdom udviser ) fuld penetrans og ) variabel ekspression? For at bestemme den forårsagende gendefekt ved Pfeiffers syndrom (PS) blev der udført en koblingsanalyse. DNA fra 9 individer fra ialt familier med PS blev undersøgt vha. mikrosatellitmarkører spredt over hele genomet. I fem af familierne fandt man kobling mellem markørerne på den korte arm af kromosom 8 og PS, hvorimod man i de resterende seks familier ikke kunne påvise kobling herimellem. Stamtræerne for to af de familier, hvor der blev fundet kobling er vist på figurerne nedenfor sammen med individernes haplotype mht. markører på kromosom 8p. Familie I D8S78 D8S GATA8G08 D8S8 II Markørloci på kromosom 8p III 6 7 IV 6 7 Opgave. fortsættes næste side

38 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side 6 6 I II III IV Opgave. fortsat. Familie B.. Angiv hvilke individer der iflg. markøranalysen er sikre rekombinanter. Begrund dit svar. B.. Angiv, på baggrund af ovenstående stamtræer, placeringen af sygdomsgenet for Pfeiffers syndrom i henhold til loci for de fire markører D8S78, D8S, GATA8G08 og D8S8. Begrund dit svar. Ved efterfølgende mapnings-studier fandt man at de ansvarlige gener for udvikling af Pfeiffers syndrom er Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR), beliggende i centromer regionen på kromosom 8, samt Fibroblast Growth Factor Receptor (FGFR) beliggende på kromosom 0. En specifik mutation i FGFR, der forårsager Pfeiffers syndrom i én familie, kan i en anden ubeslægtet familie resultere i Crouzons syndrom. Opgave. fortsættes næste side

39 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side 7 Opgave. fortsat. C. Hvilken af de to sygdomme, Pfeiffers eller Crouzons syndrom, udviser locusheterogenitet? Begrund dit svar. Saethre-Chotzens syndrom (SC) bliver ofte forvekslet med Crouzons og Pfeiffers syndrom pga af de mange overlappende fænotypiske træk, men SC skyldes mutationer i genet TWIST beliggende på kromosom 7. TWIST genet består af to exons og koder for transkriptionsfaktoren TWIST, der er essentiel for korrekt udvikling af kraniet i fosterstadiet. Funktionen af TWIST-proteinet er meget følsom mht. gen-dosis, og de mutationer man har fundet i genet, tyder da også på, at haploinsufficiens er ansvarlig for udvikling af sygdommen. D. Forklar hvad man forstår ved begrebet haploinsufficiens, og nævn forskellige typer af mutationer, der kan forårsage dette. I forbindelse med mutationsundersøgelse af forskellige SC familier fandt man forskellige mutationer midt i exon. To eksempler herpå er vist nedenfor fra hhv. familie og. Den normale og muterede nukleotidsekvens af den ikke-transkriberede streng af TWIST genets exon er vist (understregning viser positionen af det muterede nukleotid). Familie : Normal sekvens: - GCGGTAGTCCGCAGTCTTACGAGGAGCTGAAG- Mutant sekvens: - GCGGTAGTCCGCAGTCTTAAGAGGAGCTGAAG- Familie : Normal sekvens: - CGCTGAACGAGGCGTTCGCCGCGCTGCGTAAG - Mutant sekvens: - CGCTGAACGAGGCGTTCGCCGCGCCGCGTAAG - E.. I begge tilfælde koder den normale TWIST sekvens for 0 aminosyrer. Angiv aminosyresekvensen svarende til den normale nukleotidsekvens i TWIST regionen vist for familie. Opgave. fortsættes næste side

40 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side 8 Opgave. fortsat. E.. Angiv hvilke(n) type mutation, der er tale om i hhv. familie og, og forklar hvorfor mutationen resulterer i sygdom? Ved mutationsundersøgelse af to andre ubeslægtede SC patienter fandt man henholdsvis en bp insertion i TWIST og en deletion af hele TWIST genet. E.. Nævn en metode, der kunne anvendes til specifik detektion af insertionen på bp i TWIST.

41 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side 9. En retsgenetiker skal identificere den person, som har efterladt biologiske spor på en myrdet mand. Retsgenetikeren har isoleret DNA fra offeret, fra et hår og blodstænk fundet på gerningsstedet samt fra mistænkte personer. A. Hvilken type genetisk markør vil være den bedst egnede til dette formål? Giv en kort begrundelse. I figur er vist resultatet af en markøranalyse, hvor hvert bånd svarer til en allel. Figur. Størrelses markør Offer hår Blod - stænk Blod - stænk Mis - tænkt Mis - tænkt Mis - tænkt Mis - tænkt Elektroforeseretning B. Hvilken konklusion kan retsgenetikeren drage på baggrund af markøranalysen? Giv en kort begrundelse. Ovenstående analyse bliver nu suppleret med en ny. Der anvendes samme markørtype, og analysen giver følgende resultat: Figur. Størrelses markør Offer hår Blod - stænk Blod - stænk Mis - tænkt Mis - tænkt Mis - tænkt Mis - tænkt Elektroforeseretning Opgave. fortsættes næste side

42 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side 0 Opgave. fortsat. C. Hvem peger retsgenetikeren på som gerningsmand, og hvem kan udelukkes? D. Hvilke forbehold bør retsgenetikeren have, når han udpeger en gerningsmand i forbindelse med de viste markøranalyser? Retsgenetikeren beslutter at lave en analyse af de mistænktes DNA med nøje udvalgte enkelt nukleotid polymorfier (single nucleotide polymorphisms, SNP). I Tabel er vist resultatet af genotypebestemmelsen af det biologiske materiale med hensyn til de SNPs. I søjlen til højre er angivet genotypehyppigheden i den Nordeuropæiske befolkning for SNP-. Offer Hår Blodstænk Blod- Stænk M M M M SNP TC TC TC TC CC TC TT TC SNP GA AA GA AA GA AA GG GG SNP GG CC GG CC GG CC GG GG Genotype frekvens Nordeuropæisk befolkning TT = 0.08 TC = 0.8 CC = 0.0 GG = 0.8 GA = 0.0 AA = 0.0 GG = 0.78 GC = 0. CC = 0.0 Tabel. (M, M, M og M er henholdsvis mistænkte nummer,, og ) E. Under hensyntagen til at alle mistænkte er af Nordeuropæisk afstamning, hvem kan retsgenetikeren mest sandsynligt pege på som gerningsmand til mordet? Begrund kort dit svar. F. Er de SNP genotype frekvenser i den Nordeuropæiske befolkning i Hardy-Weinberg ligevægt? Forklar kort dit svar ud fra forudsætningerne for Hardy-Weinberg ligevægt.

43 Onsdag. juni 008 Medicinsk Genetik Side VÆGTNINGSLISTE.A..B..C..D..E...E...E...E...F..G..A. 6.B.. 6.B.. 6.C..D. 6.E...E.. 6.E...A..B..C..D..E..F. 7

44 TENTAMEN I MEDICINSK GENETIK. juni LØSNINGSFORSLAG.A..B..C..D..E...E...E...E...F..G. (a) Cancerceller opstår som følge af spontane og/eller inducerede mutationer (i forskellige gener, der regulerer cellevækst, differentiering, og apoptose). (b) Delende cancerceller giver ophav til celler med overvejende samme cancer fænotype. (c) Mange tumorer er klonale, dvs. de stammer fra en enkelt cancer stamcelle med ens genetiske ændringer. (d) Visse cancertyper kan være arveligt betingede. Den sene debutalder (8 år) for kvindens colon cancer tyder stærkt på en sporadisk cancer, hvorfor der ikke er indikation for nærmere undersøgelser af familiens medlemmer. Man vil dog forhøre sig om, hvorvidt der er andre i familien, som har/har haft en uspecificeret cancer. Den tidlige debutalder (9 år) bør få lægen til at forhøre sig nærmere om forekomst af cancer i familien samt om patologiske beskrivelser af patientens coloncancer. Konkordansraterne er lave og ikke særligt forskellige, hvilket taler for, at miljømæssige faktorer spiller en vigtigere rolle end arvelige faktorer. Især ville der forventes en langt højere konkordansrate hos monozygote tvillinger, hvis cancer i almindelighed skyldes overvejende genetiske faktorer, eftersom monozygote tvillinger er genetisk identiske. K-RAS er et onkoprotein, som ved mutation af den ene allel erhverver gain of function, dvs. at proteinet nu bliver konstitutivt aktivt. APC, DCC og p er alle tumorsuppressorer, idet tab af hvert af dem er en forudsætning for onkogenesen. Et onkogen er et dominant virkende gen, der påvirker cellevækst og differentiering, og som er medvirkende til udvikling af cancer. Mutation, overekspression eller amplification af onkogener i somatiske celler kan føre til neoplastisk transformation. Proto-onkogen er et normalt gen, der er involveret i celledeling eller celleproliferation, og som ved en af de ovennævnte aktiverende mutations-mekanismer omdannes til et onkogen. Hypo- og hypermethylering af DNA er epigenetiske modifikationer, der er reversible, hvorimod mutationer er irreversible. Duplikation, amplifikation, translokation, hypomethylering og ændret histon acetylering. Koblingsanalyse med anvendelse af en serie markørloci. Forekomsten af de ekstra alleller i personens tumorvæv indikerer genomisk ustabilitet som følge af defekt mismatch repair gen (replication error)..a. ) Penetrans beskriver hvorvidt en genetisk sygdom (eller egenskab) kommer til udtryk i en gruppe af personer, der alle har en sygdomsallel i det pågældende locus. Fuld penetrans angiver, at alle med sygdomsallellen også udviser sygdommen fænotypisk. Ved visse sygdomme ses dog nedsat eller aldersafhængig penetrans. Ved sygdomme med nedsat penetrans udviser kun en vis procentdel, af de personer der har sygdomsallellen, sygdommen fænotypisk. Ved sygdomme med aldersafhængig penetrans, har personer med sygdomsallellen højere og højere risiko for at udvikle sygdommen med stigende alder. Et klassisk eksempel herpå er Huntingtons Chorea. ) Variabel ekspression angiver, at en genetisk betinget sygdom kan have forskellige sværhedsgrader indenfor samme familie, selvom disse bærer den samme mutation. Kort sagt: Penetrans beskriver sandsynligheden for, at sygdommen kommer til udtryk, hvorimod variabel ekspression beskriver at sygdomsgraden kan variere fra patient til patient..b.. Individ IV- i familie samt individ III-, III-6 og IV- i familie er alle sikre rekombinanter. Alle disse individer har fået en rekombinant type gamet fra en af forældrene..b. Sygdomsgenet må ligge i regionen mellem markørene D8S78 og D8S8. Individ IV- i familie er en rekombinant, og det ses, at denne dreng er rask, selvom han har fået den syge D8S78 allel fra sin syge mor. I familie har de syge individer III- og III-6 begge fået den raske D8S78 allel fra deres syge far. Individ IV-, som er rask, har ved overkrydsning fået den syge D8S8 allel fra sin syge mor. Sygdomsgenet, der er ansvarlig for udvikling af Pfeiffers syndrom i disse familier, må således befinde sig i regionen nedenfor markør D8S78 og ovenfor markør D8S8.

45 TENTAMEN I MEDICINSK GENETIK. juni LØSNINGSFORSLAG.C. Pfeiffers syndrom udviser locus-heterogenitet. Mutation i to forskellige loci, FGFR og FGFR, giver samme fænotype..d. Haploinsufficiens: Genetisk begreb forbundet med dominante sygdomme, der beskriver det fænomen at 0% af det normale genprodukt ikke er tilstrækkeligt til at opretholde den normale funktion. Pga. mutationen producerer den defekte allel ikke funktionelt protein, og dermed har cellen kun 0% af det normale genprodukt til sin rådighed. Flg. mutationer kan bevirke haploinsufficiens: nonsense mutationer, deletioner, insertioner, promotormutationer (der hindrer transkription), splice-site mutationer (der resulterer i nonsense-mediated decay af mrna eller, hvis mrna en ikke bliver nedbrudt, et trunkeret ikke-funktionelt protein-produkt) og missense mutationer, der resulterer i loss-of-function..e.. Normal TWIST nukleotidsekvens: - GC GGT AGT CCG CAG TCT TAC GAG GAG CTG AAG- Gly Ser Pro Gln Ser Tyr Glu Glu Leu Lys Normal TWIST aminosyresekvens: - Gly-Ser-Pro-Gln-Ser-Tyr-Glu-Glu-Leu-Lys -.E.. Familie : nonsense mutation (Tyr (TAC) Stop (TAA)), der fører til præmatur stopkodon i mrna. mrna et kan enten blive nedbrudt vha nonsense mediated decay (NMD), eller blive translateret til et trunkeret ikke-funktionelt protein, der som regel hurtigt nedbrydes pga defekt foldning. Familie : Normal TWIST nukleotid sekvens og tilsvarende aminosyresekvens: - CG CTG AAC GAG GCG TTC GCC GCG CTG CGT AAG - Leu Asn Glu Ala Phe Ala Ala Leu Arg Lys Missense mutation (Leu (CTG) Pro (CCG)), kan påvirke foldningen af proteinet, så det ikke længere er funktionelt..e.. Insertionen på bp i TWIST kan detekteres vha. DNA-sekventering eller ved PCRamplificering af den pågældende exon og efterfølgende gelelektroforese.. A. Den bedst egenede markørtype vil være baseret på mikrosatellitmarkører (MM). Disse korte repeterede DNA sekvenser er hyppige i genomet, interfererer sjældent med kodende sekvenser og har ofte et større antal alleller i en befolkningsgruppe. Retsgenetikeren vil derfor kun skulle benytte et mindre antal MM er for at kunne skelne mellem de forskellige DNA prøver indsamlet på gerningsstedet og de mistænkte personer..b. Retsgenetikeren kan konkludere at mistænkte og ikke kan have efterladt DNA på gerningsstedet..c. Retsgenetikeren kan udelukke M og pege på M, idet denne har de samme allelstørrelser som DNA et fra blodstænk og håret fundet på gerningsstedet..d. Retsgenetikeren må tage det forbehold, at der kan være andre personer med samme allelstørrelser som mistænkte nummer to har. Dette kan beregnes på baggrund af hvor polymorfe de anvendte MM er er i befolkningen og hvor mange MM er man har benyttet..e. Blodstænk kan stamme fra offeret. Hår, blodstænk og M har samme genotyper for hver af de tre SNP s. Da M er af Nordeuropæisk afstamning, kan man benytte de genotypefrekvenser, der er angivet i tabel til konklusionen. DNA profilen viser at M, Håret og blodstænk alle er homozygote for to sjældne alleller i SNP og, sandsynligheden for at blod og hår stammer fra M er derfor meget stor og retsgenetikeren kan pege på M som gerningsmand..f. SNP : Forventede genotypefordeling: Allelfrekvens: T = (( x 0,08) + 0,8)/ = 0,9; C = (( x 0,) + 0,8)/ = 0, TT = 0,9 x 0,9 = 0,; TC = x 0,9 x 0, = 0,0; CC = 0, x 0, = 0,6. Denne SNP er ikke i Hardy-Weinberg ligevægt, da der er stor forskel på de observerede og forventede genotypefrekvenser. Denne SNP viser, at der er en heterozygot fordel, da der er betydelig flere heterozygote individer i befolkningen, end man ville forvente. SNP : Forventet genotypefordeling: Allelfrekvens: G = ((0,8 x ) + 0,0)/ = 0,78; A = - 0,78 = 0,.