Background Apparently balanced chromosome rearrangements (ABCRs) in non-affected individuals are well-known to possess high reproductive risks such as infertility, abnormal offspring, and pregnancy loss. However, caution should be exercised in genetic counseling and reproductive intervention because cryptic unbalanced defects and genome structural variations beyond the resolution of routine cytogenetics may not be detected. Case presentation Here, we studied two familial cases of ABCRs were recruited in this study. In family 1, the couple suffered two abortions pregnancies and underwent labor induction. Single nucleotide polymorphism (SNP) array analysis of the aborted sample from the second pregnancy revealed a 10.8 Mb heterozygous deletion at 10q26.13q26.3 and a 5.5 Mb duplication at 19q13.41-q13.43. The non-affected father was identified as a carrier of three-way complex chromosomal rearrangement [t (6;10;19)(p22;q26;q13)] by karyotyping. Whole-genome mate-pair sequencing revealed a cryptic breakpoint on the derivative chromosome 19 (der19), indicating that the karyotype was a more complex structural rearrangement comprising four breakpoints. Three genes, FAM24B, CACNG8, and KIAA0556, were disrupted without causing any abnormal phenotype in the carrier. In family 2, the couple suffered from a spontaneous miscarriage. This family had an affected child with multiple congenital deformities and an unbalanced karyotype, 46,XY,der (11) t (6;11)(q13;p11.2). The female partner was identified as a balanced translocation carrier with the karyotype 46,XX,t (6;11)(q13;p11.2) dn. Further SNP array and fluorescent in situ hybridization (FISH) indicated a cryptic insertion between chromosome 6 and chromosome 11. Finally, whole-genome mate-pair sequencing revealed an extremely complex genomic structural variation, including a cryptic deletion and 12 breakpoints on chromosome 11, and 1 breakpoint on chromosome 6 . Conclusions Our study investigated two rare cases of ABCRs and demonstrated the efficacy of whole-genome mate-pair sequencing in analyzing the genome complex structural variation. In case of ABCRs detected by conventional cytogenetic techniques, whole genome sequencing (WGS) based approaches should be considered for accurate diagnosis, effective genetic counseling, and correct reproductive intervention to avoid recurrence risks.

中文翻译：

---

明显平衡的染色体重排的全基因组配偶测序揭示了复杂的结构变异：两个案例研究。

背景 众所周知，未受影响个体中的平衡染色体重排 (ABCR) 具有高生殖风险，例如不育、异常后代和流产。然而，在遗传咨询和生殖干预中应谨慎行事，因为可能无法检测到超出常规细胞遗传学分辨率的隐秘不平衡缺陷和基因组结构变异。案例介绍 在这里，我们研究了本研究中招募的两个 ABCR 家族病例。在家庭 1 中，这对夫妇经历了两次流产和引产。对第二次妊娠流产样本的单核苷酸多态性 (SNP) 阵列分析显示，在 10q26.13q26.3 处有 10.8 Mb 杂合缺失，在 19q13.41-q13.43 处有 5.5 Mb 重复。通过核型分析，未受影响的父亲被确定为三向复杂染色体重排[t (6;10;19)(p22;q26;q13)] 的携带者。全基因组配偶对测序揭示了衍生染色体 19 (der19) 上的一个神秘断点，表明核型是一个包含四个断点的更复杂的结构重排。三个基因 FAM24B、CACNG8 和 KIAA0556 被破坏，但未在载体中引起任何异常表型。在家庭 2 中，这对夫妇遭遇了自然流产。这个家庭有一个受影响的孩子，患有多种先天性畸形和不平衡的核型，46,XY,der (11) t (6;11)(q13;p11.2)。女性伴侣被鉴定为平衡易位携带者，核型为 46,XX,t (6;11)(q13;p11.2) dn。进一步的 SNP 阵列和荧光原位杂交 (FISH) 表明在 6 号染色体和 11 号染色体之间存在隐秘插入。最后，全基因组配对测序揭示了极其复杂的基因组结构变异，包括隐秘缺失和 11 号染色体上的 12 个断点，和 6 号染色体上的 1 个断点。结论 我们的研究调查了两个罕见的 ABCR 病例，并证明了全基因组配对测序在分析基因组复杂结构变异方面的功效。对于通过常规细胞遗传学技术检测到的 ABCR，应考虑基于全基因组测序 (WGS) 的方法进行准确诊断、有效的遗传咨询和正确的生殖干预，以避免复发风险。全基因组配对测序揭示了一个极其复杂的基因组结构变异，包括一个神秘的缺失和 11 号染色体上的 12 个断点，以及 6 号染色体上的 1 个断点。结论 我们的研究调查了两个罕见的 ABCR 病例，并证明了全基因组配对测序在分析基因组复杂结构变异方面的功效。对于通过常规细胞遗传学技术检测到的 ABCR，应考虑基于全基因组测序 (WGS) 的方法进行准确诊断、有效的遗传咨询和正确的生殖干预，以避免复发风险。全基因组配对测序揭示了一个极其复杂的基因组结构变异，包括一个神秘的缺失和 11 号染色体上的 12 个断点，以及 6 号染色体上的 1 个断点。结论 我们的研究调查了两个罕见的 ABCR 病例，并证明了全基因组配对测序在分析基因组复杂结构变异方面的功效。对于通过常规细胞遗传学技术检测到的 ABCR，应考虑基于全基因组测序 (WGS) 的方法进行准确诊断、有效的遗传咨询和正确的生殖干预，以避免复发风险。结论 我们的研究调查了两个罕见的 ABCR 病例，并证明了全基因组配对测序在分析基因组复杂结构变异方面的功效。对于通过常规细胞遗传学技术检测到的 ABCR，应考虑基于全基因组测序 (WGS) 的方法进行准确诊断、有效的遗传咨询和正确的生殖干预，以避免复发风险。结论 我们的研究调查了两个罕见的 ABCR 病例，并证明了全基因组配对测序在分析基因组复杂结构变异方面的功效。对于通过常规细胞遗传学技术检测到的 ABCR，应考虑基于全基因组测序 (WGS) 的方法进行准确诊断、有效的遗传咨询和正确的生殖干预，以避免复发风险。