A síndrome de Silver-Russell (SRS) é caracterizada principalmente por grave retardo de crescimento intrauterino e pós-natal e face típica, pequena e triangular, entre outras características variáveis. A SRS é geneticamente heterogênea, ocorrendo em geral de forma esporádica. Mutações genéticas e epigenéticas em regiões sujeitas a imprinting genômico nos cromossomos 7 e 11 são detectadas em cerca de 50% dos pacientes. Mais frequentemente, a SRS é causada pela alteração da expressão gênica na região 11p15 devido à hipometilação do centro de imprinting telomérico (ICR1) que ocorre em pelo menos 40% dos afetados. Duplicações cromossômicas de origem materna incluindo o centro de imprinting centromérico (ICR2) estão presentes em 1-2% dos casos. A dissomia uniparental materna do cromossomo 7 (matUPD7) é responsável por 5-10% dos casos. Mais recentemente microdeleções e microduplicações cromossômicas foram detectadas em um grupo pequeno de pacientes, algumas delas se mostrando com possível efeito patogênico. Com a identificação da hipometilação de ICR1 em 11p15, matUPD(7) e desequilíbrios (sub)microscópicos, a confirmação molecular para o diagnóstico clínico da SRS tornou-se possível em ~50% dos pacientes, o que deixa metade dos casos sem causa genética determinada. A amostra foi constituída por 64 pacientes brasileiros não aparentados, com suspeita clínica da síndrome de Silver-Russell. O número de cópias de DNA e o padrão de metilação do cromossomo 11p15 foram investigados em 49 pacientes utilizando MS-MLPA, e 21 (43%) deles apresentaram hipometilação de ICR1. Em um desses pacientes (2%), ambos os centros, ICR1 e ICR2, estavam hipometilados, alteração complexa que já foi relatada em ~4% dos pacientes com SRS que apresentavam hipometilação de ICR1. Em outro paciente (2%), foi detectada uma microduplicação de origem materna que incluía o domínio ICR2, mas não ICR1. Essa microduplicação segrega em três gerações de uma família e a manifestação da síndrome depende da transmissão via materna: houve quatro casos de transmissões paternas da microduplicação de um único homem uniformemente resultando em prole normal, e cinco transmissões maternas, de duas irmãs clinicamente normais, com todas as crianças apresentando SRS. Outra microduplicação de origem materna restrita ao domínio ICR2 e associada com SRS em um menino foi descrita anteriormente. Entre os genes duplicados nos dois casos, CDKN1C aparece como candidato para o fenótipo da SRS, uma vez que codifica para um inibidor de quinase dependente de ciclina que regula negativamente o crescimento celular e tem papel crucial no desenvolvimento fetal humano. Esse novo caso familial vem confirmar que a duplicação restrita ao domínio ICR2, de herança materna, está causalmente associada com a SRS; mostra também que nenhuma alteração fenotípica aparente está presente, quando a duplicação é herdada via paterna. Entre os 64 pacientes da amostra, três (4,7%) foram identificados apresentando matUPD(7), pela genotipagem de microssatélites do cromossomo 7. As frequências de hipometilação de ICR1 (43%) e matUPD(7) (4,7%) entre os nossos pacientes, concordantes com o de outros estudos semelhantes, apontam para a seleção adequada dos pacientes com SRS, do ponto de vista clínico. A investigação de microrrearranjos cromossômicos por a-CGH foi realizada em 19 pacientes, que previamente tiveram afastadas alterações (epi)genéticas em 11p15 e a matUPD(7). A maioria dos pacientes não apresentou alterações (n=7) ou possuía apenas CNV frequentes em indivíduos normais da população e consideradas polimorfismos (n=8). Quatro microdeleções potencialmente patogênicas foram detectadas, em 2p23.3 (~320 Kb), 13q24 (~94,3 Kb), 15q11.2 (~320 Kb) e 16p13.11 (~95,8 Kb). Em nenhum dos casos foi possível estabelecer relação direta com o fenótipo da SRS, porque não foi possível investigar ambos os genitores ou a alteração estava presente em um genitor clinicamente normal ou já tinha sido relatada em indivíduo normal da população, não havendo, entretanto, indicação de ser polimórfica. A penetrância incompleta ou a manifestação de alelo recessivo patogênico no cromossomo homólogo são duas possíveis explicações para o efeito patogênico das microdeleções herdadas de genitor clinicamente normal. Três estudos recentes que utilizaram microarrays na busca de genes ou regiões cromossômicas associadas com a SRS, em que a causa genética era desconhecida, detectaram microduplicações e microdeleções, algumas potencialmente patogênicas: uma microdeleção em 15q26.3, incluindo o gene IGF1R, foi identificada em dois pacientes; outras microdeleções incluíam os genes IGF2BP3 em 7p15, GPC5 em 13q31.3, o MAPK1 em 22q11.2 e o HMGA2 em 12q14, considerados candidatos, possivelmente influenciando o crescimento. Esse conjunto de resultados indica que a investigação de microrrearranjos deve estender-se a um número maior de pacientes com SRS, na busca regiões cromossômicas e genes que possam estar causalmente associados com a síndrome. Em 30 pacientes com SRS, buscamos mutações no gene CDKAL1, por sequenciamento direto das regiões codificadoras. Esse gene foi considerado candidato para a síndrome, após ter sido interrompido em um dos nossos pacientes com SRS, portador de uma translocação t(5;6). Nenhuma alteração patogênica foi detectada, indicando que mutações de ponto na região codificadora do gene CDKAL1 não é causa comum da SRS. Em 18 dos 30 pacientes, investigamos a presença de microdeleções e microduplicações por a-CGH e não encontramos alteração que incluísse esse gene. Considerando o pequeno tamanho amostral, não podemos excluir definitivamente a possibilidade de que alterações no gene CDKAL1 possam contribuir para a etiologia da SRS. / Silver Russell syndrome (SRS) is characterized by severe intrauterine and postnatal growth retardation in association with a typical small triangular face and other variable features. Most cases are sporadic. Genetic and epigenetic disturbances on imprinted regions at chromosomes 7 and 11 are detected in about 50% of the patients. Most frequently, SRS is caused by altered gene expression on chromosome 11p15 due to hypomethylation of the telomeric imprinting center (ICR1) that is present in at least 40% of the patients. Maternally inherited duplications encompassing the centromic imprinting center (ICR2) domains at 11p15 are present in about 1-2% of cases. Maternal uniparental disomy of chromosome 7 (mUPD7) is identified in 5-10% of patients. More recently, chromosomal microdeletions and microduplications were detected in a small group of SRS patients, some of them with possible pathogenic effect. This leaves approximately half of the SRS cases without a genetic cause determined. Our cohort consisted of 64 unrelated Brazilian patients with clinical diagnosis of SRS. DNA copy number changes and the methylation pattern on chromosome 11p15 were investigated in 49 patients by MS-MLPA, and 21 (43%) presented with hypomethylation of ICR1. In one patient (2%), both centers (ICR1 and ICR2) were hypomethylated, a complex alteration that has been reported in ~4% of SRS patients that shows hypomethylation of ICR1. In a further patient (2%), we detected a ~1.6 Mb microduplication encompassing the whole ICR2 domain, but not the ICR1. This microduplication was shown to segregate in a three-generation family, and was associated with SRS whenever maternally transmitted: there were four instances of paternal transmissions of the microduplication from a single male uniformly resulting in normal offspring, and five maternal transmissions, via two clinically normal sisters, with all the children exhibiting SRS. A maternally inherited microduplication also restricted to the ICR2 domain and associated with SRS in a boy was described previously. Among the duplicated genes in both cases, CDKN1C is a likely candidate for the SRS phenotype, because it encodes a cyclin-dependent kinase inhibitor that negatively regulates cell proliferation and growth, and plays a crucial role in human fetal development. This new case brings confirmatory evidence that microduplications restricted to the ICR2 domain result in SRS when maternally transmitted. It also shows that no apparent phenotypic change is present when ICR2 duplication is paternally inherited. By genotyping chromosome 7 microsatellites, we identified three patients (4.7%) with mUPD(7), in the cohort of 64 patients. The frequencies of hypomethylation of ICR1 (43%) and mUPD(7) (4.7%) among our patients are in accordance with the literature, and point to a proper selection of patients with SRS, from the clinical point of view. The investigation of submicroscopic chromosomal imbalances by a-CGH was performed in 19 patients in whom (epi)genetic mutations at 11p15 and mUPD(7) had been excluded. Most patients showed no changes (n = 7) or had only CNV considered to be polymorphic (n = 8). Four potentially pathogenic microdeletions were detected, on chomosomes 2p23.3 (~320 Kb), 13q24 (~94.3 Kb), 15q11.2 (~320 Kb) and 16p13.11 (~95.8 Kb). In neither case we could establish a direct relationship between the imbalance and the phenotype, because it was not possible to investigate both parents or the change was present in a clinically normal parent or it had been reported in normal individuals, without, however, indication of being polymorphic. Incomplete penetrance or unmasking of a pathogenic recessive allele on the homologous chromosome are two possible explanations to the pathogenic effect of a microdeletion inherited from a clinically normal parent. Three recent studies that used microarrays to identify genes or chromosomal regions associated with SRS, wherein the genetic cause was unknown, detected microdeletions and microduplications, some of them potentially pathogenic: a microdeletion at 15q26.3, including the IGF1R gene, was identified in two patients; other microdeletions included the IGF2BP3 gene at 7p15, GPC5 gene at 13q31.3, MAPK1 gene at 22q11.2 and HMGA2 gene at 12q14, which were considered candidates, possibly influencing growth. This set of results, including ours, indicates that the investigation of submicroscopic chromosomal imbalances should be extended to a larger cohort of SRS patients, in the search for chromosomal regions and genes that may be causally associated with the syndrome. In 30 SRS patients, we searched for point mutations in the CDKAL1 gene by direct sequencing of coding regions. This gene was considered a candidate for SRS, after being disrupted in one of our SRS patients with a t(5;6). No pathogenic mutation was detected and, therefore, point mutations in the coding region of CDKAL1 do not appear to be a common cause of SRS. In 18 of the 30 patients, we investigated the presence of microdeletions and microduplications by a-CGH and found no changes encompassing CDKAL1 gene. Considering the small cohort size, we cannot definitely exclude the possibility that changes in CDKAL1 gene may contribute to the etiology of SRS.

A síndrome de Silver-Russell (SRS) é caracterizada principalmente por grave retardo de crescimento intrauterino e pós-natal e face típica, pequena e triangular, entre outras características variáveis. A SRS é geneticamente heterogênea, ocorrendo em geral de forma esporádica. Mutações genéticas e epigenéticas em regiões sujeitas a imprinting genômico nos cromossomos 7 e 11 são detectadas em cerca de 50% dos pacientes. Mais frequentemente, a SRS é causada pela alteração da expressão gênica na região 11p15 devido à hipometilação do centro de imprinting telomérico (ICR1) que ocorre em pelo menos 40% dos afetados. Duplicações cromossômicas de origem materna incluindo o centro de imprinting centromérico (ICR2) estão presentes em 1-2% dos casos. A dissomia uniparental materna do cromossomo 7 (matUPD7) é responsável por 5-10% dos casos. Mais recentemente microdeleções e microduplicações cromossômicas foram detectadas em um grupo pequeno de pacientes, algumas delas se mostrando com possível efeito patogênico. Com a identificação da hipometilação de ICR1 em 11p15, matUPD(7) e desequilíbrios (sub)microscópicos, a confirmação molecular para o diagnóstico clínico da SRS tornou-se possível em ~50% dos pacientes, o que deixa metade dos casos sem causa genética determinada. A amostra foi constituída por 64 pacientes brasileiros não aparentados, com suspeita clínica da síndrome de Silver-Russell. O número de cópias de DNA e o padrão de metilação do cromossomo 11p15 foram investigados em 49 pacientes utilizando MS-MLPA, e 21 (43%) deles apresentaram hipometilação de ICR1. Em um desses pacientes (2%), ambos os centros, ICR1 e ICR2, estavam hipometilados, alteração complexa que já foi relatada em ~4% dos pacientes com SRS que apresentavam hipometilação de ICR1. Em outro paciente (2%), foi detectada uma microduplicação de origem materna que incluía o domínio ICR2, mas não ICR1. Essa microduplicação segrega em três gerações de uma família e a manifestação da síndrome depende da transmissão via materna: houve quatro casos de transmissões paternas da microduplicação de um único homem uniformemente resultando em prole normal, e cinco transmissões maternas, de duas irmãs clinicamente normais, com todas as crianças apresentando SRS. Outra microduplicação de origem materna restrita ao domínio ICR2 e associada com SRS em um menino foi descrita anteriormente. Entre os genes duplicados nos dois casos, CDKN1C aparece como candidato para o fenótipo da SRS, uma vez que codifica para um inibidor de quinase dependente de ciclina que regula negativamente o crescimento celular e tem papel crucial no desenvolvimento fetal humano. Esse novo caso familial vem confirmar que a duplicação restrita ao domínio ICR2, de herança materna, está causalmente associada com a SRS; mostra também que nenhuma alteração fenotípica aparente está presente, quando a duplicação é herdada via paterna. Entre os 64 pacientes da amostra, três (4,7%) foram identificados apresentando matUPD(7), pela genotipagem de microssatélites do cromossomo 7. As frequências de hipometilação de ICR1 (43%) e matUPD(7) (4,7%) entre os nossos pacientes, concordantes com o de outros estudos semelhantes, apontam para a seleção adequada dos pacientes com SRS, do ponto de vista clínico. A investigação de microrrearranjos cromossômicos por a-CGH foi realizada em 19 pacientes, que previamente tiveram afastadas alterações (epi)genéticas em 11p15 e a matUPD(7). A maioria dos pacientes não apresentou alterações (n=7) ou possuía apenas CNV frequentes em indivíduos normais da população e consideradas polimorfismos (n=8). Quatro microdeleções potencialmente patogênicas foram detectadas, em 2p23.3 (~320 Kb), 13q24 (~94,3 Kb), 15q11.2 (~320 Kb) e 16p13.11 (~95,8 Kb). Em nenhum dos casos foi possível estabelecer relação direta com o fenótipo da SRS, porque não foi possível investigar ambos os genitores ou a alteração estava presente em um genitor clinicamente normal ou já tinha sido relatada em indivíduo normal da população, não havendo, entretanto, indicação de ser polimórfica. A penetrância incompleta ou a manifestação de alelo recessivo patogênico no cromossomo homólogo são duas possíveis explicações para o efeito patogênico das microdeleções herdadas de genitor clinicamente normal. Três estudos recentes que utilizaram microarrays na busca de genes ou regiões cromossômicas associadas com a SRS, em que a causa genética era desconhecida, detectaram microduplicações e microdeleções, algumas potencialmente patogênicas: uma microdeleção em 15q26.3, incluindo o gene IGF1R, foi identificada em dois pacientes; outras microdeleções incluíam os genes IGF2BP3 em 7p15, GPC5 em 13q31.3, o MAPK1 em 22q11.2 e o HMGA2 em 12q14, considerados candidatos, possivelmente influenciando o crescimento. Esse conjunto de resultados indica que a investigação de microrrearranjos deve estender-se a um número maior de pacientes com SRS, na busca regiões cromossômicas e genes que possam estar causalmente associados com a síndrome. Em 30 pacientes com SRS, buscamos mutações no gene CDKAL1, por sequenciamento direto das regiões codificadoras. Esse gene foi considerado candidato para a síndrome, após ter sido interrompido em um dos nossos pacientes com SRS, portador de uma translocação t(5;6). Nenhuma alteração patogênica foi detectada, indicando que mutações de ponto na região codificadora do gene CDKAL1 não é causa comum da SRS. Em 18 dos 30 pacientes, investigamos a presença de microdeleções e microduplicações por a-CGH e não encontramos alteração que incluísse esse gene. Considerando o pequeno tamanho amostral, não podemos excluir definitivamente a possibilidade de que alterações no gene CDKAL1 possam contribuir para a etiologia da SRS. / Silver Russell syndrome (SRS) is characterized by severe intrauterine and postnatal growth retardation in association with a typical small triangular face and other variable features. Most cases are sporadic. Genetic and epigenetic disturbances on imprinted regions at chromosomes 7 and 11 are detected in about 50% of the patients. Most frequently, SRS is caused by altered gene expression on chromosome 11p15 due to hypomethylation of the telomeric imprinting center (ICR1) that is present in at least 40% of the patients. Maternally inherited duplications encompassing the centromic imprinting center (ICR2) domains at 11p15 are present in about 1-2% of cases. Maternal uniparental disomy of chromosome 7 (mUPD7) is identified in 5-10% of patients. More recently, chromosomal microdeletions and microduplications were detected in a small group of SRS patients, some of them with possible pathogenic effect. This leaves approximately half of the SRS cases without a genetic cause determined. Our cohort consisted of 64 unrelated Brazilian patients with clinical diagnosis of SRS. DNA copy number changes and the methylation pattern on chromosome 11p15 were investigated in 49 patients by MS-MLPA, and 21 (43%) presented with hypomethylation of ICR1. In one patient (2%), both centers (ICR1 and ICR2) were hypomethylated, a complex alteration that has been reported in ~4% of SRS patients that shows hypomethylation of ICR1. In a further patient (2%), we detected a ~1.6 Mb microduplication encompassing the whole ICR2 domain, but not the ICR1. This microduplication was shown to segregate in a three-generation family, and was associated with SRS whenever maternally transmitted: there were four instances of paternal transmissions of the microduplication from a single male uniformly resulting in normal offspring, and five maternal transmissions, via two clinically normal sisters, with all the children exhibiting SRS. A maternally inherited microduplication also restricted to the ICR2 domain and associated with SRS in a boy was described previously. Among the duplicated genes in both cases, CDKN1C is a likely candidate for the SRS phenotype, because it encodes a cyclin-dependent kinase inhibitor that negatively regulates cell proliferation and growth, and plays a crucial role in human fetal development. This new case brings confirmatory evidence that microduplications restricted to the ICR2 domain result in SRS when maternally transmitted. It also shows that no apparent phenotypic change is present when ICR2 duplication is paternally inherited. By genotyping chromosome 7 microsatellites, we identified three patients (4.7%) with mUPD(7), in the cohort of 64 patients. The frequencies of hypomethylation of ICR1 (43%) and mUPD(7) (4.7%) among our patients are in accordance with the literature, and point to a proper selection of patients with SRS, from the clinical point of view. The investigation of submicroscopic chromosomal imbalances by a-CGH was performed in 19 patients in whom (epi)genetic mutations at 11p15 and mUPD(7) had been excluded. Most patients showed no changes (n = 7) or had only CNV considered to be polymorphic (n = 8). Four potentially pathogenic microdeletions were detected, on chomosomes 2p23.3 (~320 Kb), 13q24 (~94.3 Kb), 15q11.2 (~320 Kb) and 16p13.11 (~95.8 Kb). In neither case we could establish a direct relationship between the imbalance and the phenotype, because it was not possible to investigate both parents or the change was present in a clinically normal parent or it had been reported in normal individuals, without, however, indication of being polymorphic. Incomplete penetrance or unmasking of a pathogenic recessive allele on the homologous chromosome are two possible explanations to the pathogenic effect of a microdeletion inherited from a clinically normal parent. Three recent studies that used microarrays to identify genes or chromosomal regions associated with SRS, wherein the genetic cause was unknown, detected microdeletions and microduplications, some of them potentially pathogenic: a microdeletion at 15q26.3, including the IGF1R gene, was identified in two patients; other microdeletions included the IGF2BP3 gene at 7p15, GPC5 gene at 13q31.3, MAPK1 gene at 22q11.2 and HMGA2 gene at 12q14, which were considered candidates, possibly influencing growth. This set of results, including ours, indicates that the investigation of submicroscopic chromosomal imbalances should be extended to a larger cohort of SRS patients, in the search for chromosomal regions and genes that may be causally associated with the syndrome. In 30 SRS patients, we searched for point mutations in the CDKAL1 gene by direct sequencing of coding regions. This gene was considered a candidate for SRS, after being disrupted in one of our SRS patients with a t(5;6). No pathogenic mutation was detected and, therefore, point mutations in the coding region of CDKAL1 do not appear to be a common cause of SRS. In 18 of the 30 patients, we investigated the presence of microdeletions and microduplications by a-CGH and found no changes encompassing CDKAL1 gene. Considering the small cohort size, we cannot definitely exclude the possibility that changes in CDKAL1 gene may contribute to the etiology of SRS.

O imprinting genômico é um processo regulado epigeneticamente que faz com que os alelos sejam expressos de acordo com a sua origem parental. No cromossomo 11 (11p15.5), existem duas regiões controladoras de imprinting (ICR1 e ICR2), que controlam a expressão de genes marcados (imprinted). Os padrões de metilação dessas regiões podem ser alterados pela dissomia uniparental (DUP), que ocorre quando parte de ou um cromossomo inteiro do mesmo par de homólogos é herdado de somente um genitor. Erros mitóticos podem gerar mosaicismo com uma linhagem de células com DUP e a outra biparental. As síndromes de Silver-Russell (SSR) e Beckwith-Wiedemann (SBW) são doenças de alterações do imprinting genômico, envolvendo os cromossomos 7 (SSR) e 11 (SSR e SBW). A Hemihiperplasia Isolada (HHI) parece corresponder a uma forma mais leve da SBW.. No presente trabalho, foi realizada uma varredura in silico para busca de novos microssatélites nos cromossomos 7 e 11, e selecionados seis do tipo tetra ou pentanucleotídeos, no cromossomo 7, e 12, no cromossomo 11. O perfil de metilação nas ICRs foi verificado por três técnicas distintas: MS-MLPA, DESM-RT e por uma nova estratégia desenvolvida neste trabalho denominada DESM-QFPCR. Foram avaliados 32 pacientes com SBW, 16 HHI, 20 com SSR e seus pais, quando disponíveis, além de um paciente com fenótipo aparentemente normal com cariótipo 46,XX/46,XY e cuja placenta apresentou displasia mesenquimal placentária (DMP) a qual está associada à SBW. Os novos marcadores apresentaram alta taxa de heterozigose (média de 70%), e ausência das características indesejáveis dos dinucleotídeos predominantemente utilizados para detecção de DUP. Seis marcadores estão entre genes controlados pelas ICRs 1 e 2. A DUP paterna do cromossomo 11 (DUPpat Cr11), sempre restrita a 11p15.5, foi responsável por 13% dos casos de HHI e 19% dos de SBW. As alterações estruturais foram confirmadas por minissequenciamento quantitativo de SNPs e por MS-MLPA. Um paciente apresentou duplicação paterna abrangendo ambas as ICRs. Uma deleção não descrita anteriormente no gene CDKN1C foi observada em uma paciente e sua mãe. Para os pacientes com DUPpat Cr11, foram investigados microssatélites em 13 autossomos e nos cromossomos sexuais para detecção de mosaicismo global. Apenas o paciente com DMP apresentou mosaicismo [células androgenéticas (25-30%) e biparentais], sugerindo evento de dupla fertilização. Nos pacientes com SSR, foi observada hipometilação na ICR1 em 25% dos casos. Para a SBW, foi observada hipermetilação na ICR1 e hipometilação na ICR2 em 6% e 42% dos casos, respectivamente. Os casos com DUPpat Cr11 apresentaram alteração de metilação em ambas as ICRs. As frequências de alterações (epi) genéticas encontradas foram semelhantes às previamente descritas na literatura para as SBW, SSR e HHI. Neste trabalho, foi desenvolvida uma nova técnica para estudo de metilação do DNA de ICRs e testados marcadores microssatélites inéditos na região 11p15, que quando comparados com metodologias mais tradicionais de avaliação, como DESM-RT e MS-MLPA, mostraram elevada correlação dos resultados. Os achados mostram a complexidade da etiologia das doenças estudadas no presente trabalho e os dados moleculares serão imprescindíveis para o aconselhamento genético adequado para cada caso em particular e suas famílias. / Genomic imprinting is a epigenetically regulated process where the alleles are expressed in terms of their parental origin. On chromosome 11 (11p15.5) there are two regions controlling imprinting (ICR1 and ICR2), which control imprinted gene expression. The methylation patterns in these regions may be altered by uniparental disomy (UPD), which occurs when part or whole chromose is inherited from only one parent. Mitotic errors can lead to mosaicism with a cell line with DUP and other, biparental. The Silver-Russell syndrome (SRS) and Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS) are diseases of abnormal genomic imprinting, involving chromosomes 7 (SSR) and 11 (SRS and BWS). The Isolated Hemihiperplasia (IHH) seems to correspond to a milder form of the SBW. In the present study, we performed an in silico scan to search for new microsatellites on chromosomes 7 and 11, and selected six tetra- and/or pentanucleotides on chromosome 7, and 12 on chromosome 11. The pattern of methylation in ICRs was verified by three different techniques: MS-MLPA, DESM-RT and a new strategy developed in this work called DESM-QFPCR. We evaluated 32 patients with BWS, HHI 16, with 20 SSR and their parents, when available, and one patient with apparently normal phenotype with karyotype 46, XX/46, XY and whose placenta showed placental mesenchymal dysplasia (PMD) which is associated with SBW. The new markers showed a high heterozygosity rate (average 70%), and absence of undesirable characteristics of dinucleotides, predominantly used for detection of DUP. Six markers spans genes controlled by the ICRs 1 and 2. The paternal UPD for chromosome 11 (UPDpat Cr11), all restricted to 11p15.5, was responsible for 13% of cases of HHI and 19% of the SBW. Structural changes were confirmed by quantitative SNaPshot sequencing of SNPs and MS-MLPA. One patient had paternal duplication encompassing both ICRs. A not previously described deletion in the gene CDKN1C was observed in one patient and her mother. For patients with DUPpat Cr11, microsatellites were investigated in 13 autosomes and sex chromosomes to detect wide mosaicism. Only patients with DMP showed mosaicism [androgenetic cells (25-30%) and biparental], suggesting double fertilization. In patients with SRS, ICR1 hypomethylation was observed in 25% of cases. For BWS, ICR1 hypermethylation and in ICR2 hypomethylation were observed 6% and 42% of cases, respectively. All cases with UPDpat Cr11 presented abnormal methylation in both ICRs. The (epi) genetic change frequencies were similar to those previously described in the literature for BWS, SRR andIHH. In the present work, we developed a new technique to study DNA methylation of ICRs and tested novel microsatellite markers in the 11p15 region, which showed high correlation of results, when compared with more traditional methods such as RT-DESM and MS-MLPA. The results show the complex etiology of these diseases and the molecular data are essential for appropriate patient and families genetic counseling.

O imprinting genômico é um processo regulado epigeneticamente que faz com que os alelos sejam expressos de acordo com a sua origem parental. No cromossomo 11 (11p15.5), existem duas regiões controladoras de imprinting (ICR1 e ICR2), que controlam a expressão de genes marcados (imprinted). Os padrões de metilação dessas regiões podem ser alterados pela dissomia uniparental (DUP), que ocorre quando parte de ou um cromossomo inteiro do mesmo par de homólogos é herdado de somente um genitor. Erros mitóticos podem gerar mosaicismo com uma linhagem de células com DUP e a outra biparental. As síndromes de Silver-Russell (SSR) e Beckwith-Wiedemann (SBW) são doenças de alterações do imprinting genômico, envolvendo os cromossomos 7 (SSR) e 11 (SSR e SBW). A Hemihiperplasia Isolada (HHI) parece corresponder a uma forma mais leve da SBW.. No presente trabalho, foi realizada uma varredura in silico para busca de novos microssatélites nos cromossomos 7 e 11, e selecionados seis do tipo tetra ou pentanucleotídeos, no cromossomo 7, e 12, no cromossomo 11. O perfil de metilação nas ICRs foi verificado por três técnicas distintas: MS-MLPA, DESM-RT e por uma nova estratégia desenvolvida neste trabalho denominada DESM-QFPCR. Foram avaliados 32 pacientes com SBW, 16 HHI, 20 com SSR e seus pais, quando disponíveis, além de um paciente com fenótipo aparentemente normal com cariótipo 46,XX/46,XY e cuja placenta apresentou displasia mesenquimal placentária (DMP) a qual está associada à SBW. Os novos marcadores apresentaram alta taxa de heterozigose (média de 70%), e ausência das características indesejáveis dos dinucleotídeos predominantemente utilizados para detecção de DUP. Seis marcadores estão entre genes controlados pelas ICRs 1 e 2. A DUP paterna do cromossomo 11 (DUPpat Cr11), sempre restrita a 11p15.5, foi responsável por 13% dos casos de HHI e 19% dos de SBW. As alterações estruturais foram confirmadas por minissequenciamento quantitativo de SNPs e por MS-MLPA. Um paciente apresentou duplicação paterna abrangendo ambas as ICRs. Uma deleção não descrita anteriormente no gene CDKN1C foi observada em uma paciente e sua mãe. Para os pacientes com DUPpat Cr11, foram investigados microssatélites em 13 autossomos e nos cromossomos sexuais para detecção de mosaicismo global. Apenas o paciente com DMP apresentou mosaicismo [células androgenéticas (25-30%) e biparentais], sugerindo evento de dupla fertilização. Nos pacientes com SSR, foi observada hipometilação na ICR1 em 25% dos casos. Para a SBW, foi observada hipermetilação na ICR1 e hipometilação na ICR2 em 6% e 42% dos casos, respectivamente. Os casos com DUPpat Cr11 apresentaram alteração de metilação em ambas as ICRs. As frequências de alterações (epi) genéticas encontradas foram semelhantes às previamente descritas na literatura para as SBW, SSR e HHI. Neste trabalho, foi desenvolvida uma nova técnica para estudo de metilação do DNA de ICRs e testados marcadores microssatélites inéditos na região 11p15, que quando comparados com metodologias mais tradicionais de avaliação, como DESM-RT e MS-MLPA, mostraram elevada correlação dos resultados. Os achados mostram a complexidade da etiologia das doenças estudadas no presente trabalho e os dados moleculares serão imprescindíveis para o aconselhamento genético adequado para cada caso em particular e suas famílias. / Genomic imprinting is a epigenetically regulated process where the alleles are expressed in terms of their parental origin. On chromosome 11 (11p15.5) there are two regions controlling imprinting (ICR1 and ICR2), which control imprinted gene expression. The methylation patterns in these regions may be altered by uniparental disomy (UPD), which occurs when part or whole chromose is inherited from only one parent. Mitotic errors can lead to mosaicism with a cell line with DUP and other, biparental. The Silver-Russell syndrome (SRS) and Beckwith-Wiedemann syndrome (BWS) are diseases of abnormal genomic imprinting, involving chromosomes 7 (SSR) and 11 (SRS and BWS). The Isolated Hemihiperplasia (IHH) seems to correspond to a milder form of the SBW. In the present study, we performed an in silico scan to search for new microsatellites on chromosomes 7 and 11, and selected six tetra- and/or pentanucleotides on chromosome 7, and 12 on chromosome 11. The pattern of methylation in ICRs was verified by three different techniques: MS-MLPA, DESM-RT and a new strategy developed in this work called DESM-QFPCR. We evaluated 32 patients with BWS, HHI 16, with 20 SSR and their parents, when available, and one patient with apparently normal phenotype with karyotype 46, XX/46, XY and whose placenta showed placental mesenchymal dysplasia (PMD) which is associated with SBW. The new markers showed a high heterozygosity rate (average 70%), and absence of undesirable characteristics of dinucleotides, predominantly used for detection of DUP. Six markers spans genes controlled by the ICRs 1 and 2. The paternal UPD for chromosome 11 (UPDpat Cr11), all restricted to 11p15.5, was responsible for 13% of cases of HHI and 19% of the SBW. Structural changes were confirmed by quantitative SNaPshot sequencing of SNPs and MS-MLPA. One patient had paternal duplication encompassing both ICRs. A not previously described deletion in the gene CDKN1C was observed in one patient and her mother. For patients with DUPpat Cr11, microsatellites were investigated in 13 autosomes and sex chromosomes to detect wide mosaicism. Only patients with DMP showed mosaicism [androgenetic cells (25-30%) and biparental], suggesting double fertilization. In patients with SRS, ICR1 hypomethylation was observed in 25% of cases. For BWS, ICR1 hypermethylation and in ICR2 hypomethylation were observed 6% and 42% of cases, respectively. All cases with UPDpat Cr11 presented abnormal methylation in both ICRs. The (epi) genetic change frequencies were similar to those previously described in the literature for BWS, SRR andIHH. In the present work, we developed a new technique to study DNA methylation of ICRs and tested novel microsatellite markers in the 11p15 region, which showed high correlation of results, when compared with more traditional methods such as RT-DESM and MS-MLPA. The results show the complex etiology of these diseases and the molecular data are essential for appropriate patient and families genetic counseling.