Каріотипування

Для дослідження хромосом найчастіше використовуються короткочасні посіви крові, клітин кісткового мозку та фібробластів. Кров з антикоагулянтом, що надходить до лабораторії, центрифугують для осідання еритроцитів, а лейкоцити інкубують у культуральному середовищі протягом 2-3 днів. До зразка крові додають фітогемаглютинін, оскільки він прискорює аглютинацію еритроцитів та стимулює поділ лімфоцитів. Найбільш придатною фазою для вивчення хромосом є метафаза мітозу, тому колхіцин використовується для зупинки поділу лімфоцитів на цій стадії. Додавання цього препарату до культури призводить до збільшення частки клітин у метафазі, тобто на стадії клітинного циклу, коли хромосоми найбільш помітні. Кожна хромосома реплікується (виробляє свою власну копію) і після відповідного фарбування видно у вигляді двох хроматид, прикріплених до центромери, або центрального перетяжки. Потім клітини обробляють гіпотонічним розчином хлориду натрію, фіксують та фарбують.

Для забарвлення хромосом найчастіше використовують барвник Романовського-Гімзи, 2% ацеткармін або 2% ацетазеїн. Вони забарвлюють хромосоми повністю, рівномірно (рутинний метод) і можуть бути використані для виявлення числових аномалій хромосом людини.

Для отримання детального уявлення про структуру хромосом, ідентифікації (визначення) окремих хромосом або їх сегментів використовуються різні методи диференціального забарвлення. Найчастіше використовуються методи Гімзи, а також G- та Q-смугастість. При дослідженні препарату мікроскопією вздовж довжини хромосоми виявляється ряд забарвлених (гетерохроматин) та незабарвлених (еухроматин) смуг. Характер поперечної смугастості, отриманої таким чином, дозволяє ідентифікувати кожну хромосому в наборі, оскільки чергування смуг та їх розміри суворо індивідуальні та постійні для кожної пари.

Метафазні пластинки окремих клітин фотографуються. Окремі хромосоми вирізаються з фотографій і наклеюються по порядку на аркуш паперу; це зображення хромосом називається каріотипом.

Використання додаткового фарбування, а також нові методи отримання хромосомних препаратів, що дозволяють розтягувати хромосоми в довжину, значно підвищують точність цитогенетичної діагностики.

Для опису каріотипу людини розроблено спеціальну номенклатуру. Нормальний каріотип чоловіка та жінки позначається як 46, XY та 46, XX відповідно. При синдромі Дауна, що характеризується наявністю додаткової 21-ї хромосоми (трисомія 21), каріотип жінки описується як 47, XX 21+, а чоловіка – 47, XY, 21+. За наявності структурної аномалії хромосоми необхідно вказати змінене довге або коротке плече: літера p позначає коротке плече, q – довге плече, а t – транслокацію. Так, у разі делеції короткого плеча 5-ї хромосоми (синдром cri du chat) жіночий каріотип описується як 46, XX, 5p-. Мати дитини з транслокаційним синдромом Дауна, носій збалансованої транслокації 14/21, має каріотип 45, XX, t(14q; 21q). Транслокаційна хромосома утворюється шляхом злиття довгих плечей хромосом 14 та 21, а короткі плечі втрачаються.

Кожне плече хромосоми поділено на області, які, у свою чергу, поділяються на сегменти, обидва з яких позначені арабськими цифрами. Центромера хромосоми є відправною точкою для підрахунку областей та сегментів.

Таким чином, для топографії хромосом використовуються чотири позначення: номер хромосоми, символ плеча, номер регіону та номер сегмента в межах регіону. Наприклад, запис 6p21.3 означає, що йдеться про хромосому 6-ї пари, її коротке плече, регіон 21, сегмент 3. Існують також додаткові символи, зокрема pter - кінець короткого плеча, qter - кінець довгого плеча.

Цитогенетичний метод дослідження дозволяє виявити делеції та інші зміни в хромосомах розміром лише приблизно 1 мільйон основ (нуклеотидів).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]