Введение в молекулярную цитогенетику. Многоцветные fish подходы

ЛЕКЦИЯ 2

ВВЕДЕНИЕ В МОЛЕКУЛЯРНУЮ ЦИТОГЕНЕТИКУ. МНОГОЦВЕТНЫЕ FISH ПОДХОДЫ

В практической медицине диагностика хромосомных аномалий проводится с использованием цитогенетического метода, который включает в себя культивирование клеток с целью получения метафазных пластинок, и последующим применением дифференциального окрашивания хромосом по длине и исследованием кариотипа с помощью светового микроскопа. Данный комплекс, приемов получил широкое распространение, поскольку в течение долгих лет был практически единственным способом идентификации хромосомных аномалий. Однако в ряде случаев применение цитогенетического анализа метафазных хромосом бывает затруднено или невозможно (сложность культивирования клеток большинства соматических тканей человека; диагностика хромосомных микроаберраций). С развитием генетики человека и совершенствованием микроскопической техники был разработан целый ряд новых технологий, основанных на принципах гибридизации нуклеиновых кислот и полимеразной реакции in situ, применение которых позволило в значительной степени повысить эффективность диагностики хромосомных аномалий, а в ряде случаев даже заменить классический цитогенетический анализ определенным молекулярно-цитогенетическим методом (идентификация хромосомных аномалий в клетках спонтанных абортусов, пренатальная диагностика).

В настоящее время методический арсенал молекулярной цитогенетики включает в себя такие методы, как

·  флюоресцентная гибридизация in situ (fluorescence in situ hybridization — FISH),

·  сравнительная геномная гибридизация (comparative genomic hybridization — CGH),

·  мечение хромосом с помощью полимеразной реакции с использованием специфических праймеров (олигонуклеотидов) in situ (primed in situ labeling — PRINS),

·  флюоресцентная гибридизация пептидно-нуклеиновых соединений (peptide nucleic acid labeling — PNA).

Необходимо отметить, что, CGH, PPINS и PNA для идентификации хромосомных аномалий, методы пока еще не рассматриваются в качестве основных при молекулярно-цитогенетической диагностике. В настоящее время наиболее распространенным и адекватным методом молекулярно-цитогенетической диагностики хромосомной патологии считается FISH (метод определения положения и типа ДНК непосредственно в местах их локализации в клетке или на хромосоме).

FISH является модификацией ранее разработанного метода радиоактивной детекции нуклеиновых кислот in situ — IISH (isotopic in situ hybridization). Различие FISH и IISH состоит лишь в том, что в методике FISH применяются флуоресцентно меченные зонды или реагенты детекции, тогда как в IISH используется радиоактивная метка.

Таблица 1Этапы развития молекулярно-цитогенетической диагностики