Генетика Лекции ИД Равновесие
|
|
|
|
Лекция 28. Спектроскопический анализ и флюоресцентная гибридизация
1. Метод флюоресцентной гибридизации В последнее время благодаря успехам молекулярной генетики разработан принципиально новый метод изучения хромосом - метод флюоресцентной гибридизации in situ. Суть метода в последовательной обработке денатурированного препарата хромосом специфическими однонитевыми последовательностями ДНК с присоединенным биотином (ДНК-зонды) и веществами с флюоресцентными красителями. Затем с помощью люминесцентного микроскопа окрашенные хромосомы визуализируются на фоне неокрашенных. Такой метод применяется очень широко от локализации гена до расшифровки сложных перестроек между несколькими хромосомами. Соединение молекулярно-генетических и цитогенетических методов делает почти неограниченными возможности диагностики хромосомных аномалий, как очень сложных, так и очень мелких по размерам. Флюоресцентная гибридизация in situ применяется для учета симметричных хромосомных аберраций у лиц облученных много лет назад ионизирующим излучением. Также этот метод применяется для диагностики анэуплоидий в интерфазных ядрах. Например, специфичным для хромосомы 21 зонд ДНК с биотином, гибридизируют с денатурированными клетками из амниотической жидкости на предметном стекле. В норме, то есть если у плода есть дисомия по хромосоме 21, в ядре будут видны две флюоресцирующие точки. Если у плода трисомия, то в ядре будут видны 3 точки. Такой прием называют интерфазной цитогенетикой. Метод прост, экономичен и требует мало времени (несколько часов).
2. Спектроскопический анализ хромосом Другим современным методом является спектроскопический анализ хромосом. В основе метода лежит использование флюоресцентных красителей имеющих сродство к определенным участкам хромосом. При использовании набора специфических зондов с разными красителями каждая пара хромосом имеет свои уникальные спектральные характеристики. Анализ спектра проводится с помощью интерферометра, аналогично используемым для измерения спектра астрономических объектов. Незначительные вариации в спектральном составе учитываются при компьютерной обработки, и затем каждой паре хромосом присваиваются определенные цвета. Анализ кариотипа значительно облегчается, поскольку гомологичные хромосомы окрашиваются в один цвет, а аберрации становятся легко различимы. Такое спектральное кариотипирование используется для выявления транслокаций, нераспознаваемых традиционными методами. Данный метод с успехом применяется в онкоцитогенетике. Благодаря нему удается описать множественные структурные перестройки хромосом, происходящие в опухолевых клетках. Однако широкое использование метода ограничено высокой стоимостью оборудования для анализа.
3. Цитогенетический метод Использование цитогенетического метода позволяет изучать морфологию хромосом и кариотипа, определять генетический пол, диагностировать различные хромосомные болезни, связанные с изменение числа или структуры хромосом. Метод позволяет изучать процессы мутогенеза на уровне хромосом и кариотипа. Показания для цитогенетического исследования достаточно широкие, особенно при акушерско-гинекологической и детской патологии. Применение его в медико-генетическом консультировании для целей пренатальной диагностики хромосомных болезней позволяет путем своевременного прерывания беременности предупредить появление потомства с грубыми нарушениями развития. Цитогенетическое исследование необходимо при следующих состояниях: подозрение на хромосомную болезнь (для подтверждения диагноза); многократные спонтанные аборты, мертворождения или рождения детей с пороками развития; нарушения репродуктивной функции неясного генеза у женщин и мужчин; существенная задержка умственного и физического развития ребенка; при лейкозах (для дифференциальной диагностики, оценки эффективности терапии и прогноза) и некоторых других состояниях. Медицинских ограничений для применения цитогенетических методов нет.