Sytogenetiikan historia, mitkä tutkimukset, tekniikat, sovellukset

Se sytogenetiikka Se on kromosomien morfologian, rakenteen ja toiminnan tutkiminen, mukaan lukien niiden muutokset solujen somaattisen jakautumisen tai myitoosin aikana, solujen lisääntymisjaon aikana tai meioosin aikana.

Sytologia tutkii myös tekijöitä, jotka aiheuttavat kromosomaalisia muutoksia, mukaan lukien patologiset patologiset.

Lähde: Pixabay.com

[TOC]

Historia

Sytogenetiikan historian ikimuistoiset vuodet ja tapahtumat ovat seuraavat:

- Vuonna 1842 Karl Wilhelm von Nägeli havaitsi "ohimenevät sytoblastit", joita sitten kutsutaan kromosomiksi.

- Vuonna 1875 Eduard Strasburger tunnisti kromosomit kasveissa. Vuonna 1979 Walther Flemming teki sen eläimissä. Flemming loi termit kromatiini, profaasi, metafaasi, anafaasi ja tefophaasi.

- Vuonna 1888, W. Waldeyer loi termin kromosomi.

- Vuonna 1893 Oscar Hertwig julkaisi ensimmäisen sytogeneettisen tekstin.

- Vuonna 1902 Theodor Boveri ja Walter Sutton löysivät homologisia kromosomeja.

- Vuonna 1905 Nettie Stevens tunnisti kromosomin ja.

- Vuonna 1937 Albert Blakeslee ja. G. Avery pysäytti metafaasin matolla, mikä helpotti suuresti kromosomien havaintoa.

- Vuonna 1968 Torbjörn Caspersson ja yhteistyökumppanit kuvasivat bändejä Q. Vuonna 1971 Bernard Dutrillaux ja Jerome Lejeune kuvasivat R -yhtyeitä.

- Vuonna 1971 puhuttiin kynttilöistä C ihmisten kromosomien nimikkeistöä käsittelevässä konferenssissa.

- Vuonna 1975, c. Goodkasture ja s. JA. Bloom kuvasi Ag-Nor-värjäystä.

- Vuonna 1979 Jorge Yunis kuvasi korkean resoluution menetelmiä G -kaistoille.

- Vuosina 1986-1988 Daniel Pinkel ja Joe Gray kehittivät kalan (fluoresoiva Sit-hybridisaatio) tekniikka.

- Vuonna 1989 Hermann - Josef Lüdecke Microdise -kromosomit.

- Vuonna 1996 Evelyn Schröck ja Thomas Ried kuvasivat monikromaattisen spektrin chartytyyppistä tyyppiä.

Löytöjä ihmisistä

Vuonna 1914 Theodor Boveri ehdotti, että syöpä voi johtua kromosomaalisista muutoksista. Vuonna 1958 Charles ja. Ford havaitsi kromosomaaliset poikkeavuudet leukemian aikana.

Vuonna 1922 Theophilus -maalari julkaisi, että ihmisillä on 48 kromosomia. Meidän piti odottaa vuoteen 1956, jotta Jo Hin Tjio ja Albert Levan totesivat, että heillä on todella 46 kromosomia.

Vuonna 1932, P. J -. Waardenburg ehdotti yrittämättä, että Downin oireyhtymä voisi olla seurausta kromosomaalisesta poikkeavuudesta. Vuonna 1959 Jerome Lejeune osoitti ylimääräisen somaattisen kromosomin esiintymisen Downin oireyhtymäpotilailla.

Myös vuonna 1959, Charles ja. Ford kertoi, että Turner -oireyhtymää sairastavilla naisilla puuttuu yksi kahdesta X -kromosomista, kun taas Patricia Jacobs ja John Strong löysivät ylimääräisen X -kromosomin läsnäolon miehillä, joilla oli Klinefelterin oireyhtymä.

Vuonna 1960, J. -Lla. Böök ja Berta Santesson kuvasivat Triploidyä, Klaus Patau kuvasi Trisomy 13: ta ja John Edwards kuvasi Trisomy 18: ta 18.

Vuonna 1969 Herbert Lubs löysi ensin herkän X -kromosomioireyhtymän. Samana vuonna sytogeneettisen diagnoosin amniokesenteesi alettiin käyttää.

Voi palvella sinua: 12 biologian kehitys viimeisen 30 vuoden aikana

Opintolinja

Sytogenetistit tutkivat elävien olentojen kromosomaalista kehitystä käyttämällä kiintymystä fylogeneettiseen analyysiin ja taksonomisten ongelmien ratkaiseminen.

Lisäksi he tutkivat ihmisen kromosomaalisten poikkeavuuksien ja ympäristötekijöiden epidemiologisia näkökohtia, jotka tuottavat, diagnosoivat ja hoitavat potilaita, joihin kromosomaaliset poikkeavuudet kärsivät, ja kehitävät molekyylin lähestymistapoja kromosomien rakenteen, toiminnan ja evoluution purkamiseksi, toiminnan ja evoluution avulla.

Kromosomien morfologia

Jokainen kromosomi koostuu kahdesta kromatidista, jotka liittyy centromeeriksi kutsuttuun supistumiseen. Centromeeristä alkavia kromosomiosia kutsutaan aseiksi.

Kromosomeja kutsutaan metakeskeisiksi, kun heillä on sentromeeri puoliskollaan; SubeTentrinen, jos heillä on se hieman pois puoleen, niin että vastakkaiset aseet eivät ole yhtä pituisia; Kehokeskeinen, jos sentromeeri on lähellä yhtä päätä; ja telokeskeinen, jos sentromeeri on heti kromosomin toisessa päässä.

Tekniikat: Näytteenkäsittely

Näytteiden käsittelemiseen liittyvät vaiheet ovat seuraavat.

Näytteen saaminen

Vaaditun kudoksen hankkiminen, sen varastointi oikealle ja sopiville teille.

Sato

Lukuun ottamatta näytteitä kala -analyysiä varten, yhden päivän ja useiden viikkojen viljelyjakso ennen harvesterin vaaditaan.

Korjattu

Se saa soluja metafaasissa.

Mitoosi pidätys

Sytogeneettinen standardi -analyysi vaatii mytoosin pysäyttämistä, jotta solut pysyvät metafaasissa, käyttämällä MAT- tai Colcemid® -ohjelmaa tähän.

Hypotoninen hoito

Lisää solujen määrää, mikä antaa kromosomien pidentää.

Kiinnitys

3: 1 etikkiasetanolihappoa käytetään solun poistamiseen soluista, kovettuvista kalvoista ja kromatiinista värjäytymiseen.

Arkin valmistelu

Kiinteät solut pidennetään liukumäkeille, minkä jälkeen ne kuivattiin.

Kromosomit värjäävät

Kromosomien välillä on useita värjäysmenetelmiä, jotka tunnistavat erot. Yleisin on g.

Mikroskooppinen analyysi

Antaa sinun valita sopivia soluja tarkkailemaan ja valokuvaamaan kromosomeja.

Careiogrammin kehitys

Metafaasisolujen valokuvien perusteella kuvat edustavan solun kromosomeista koostuu seuraavaa tutkimusta varten.

Kromosomaaliset kaistat

Kromosomaalisia vyöhykkeitä on neljä tyyppiä: heterokromaattiset nauhat; Eukromaattiset kaistat, nukleolien järjestävät alueet (NORS); Cinetocoros.

Heterokromaattiset nauhat esitetään erillisinä lohkoina. Ne vastaavat heterokromatiinia, joka sisältää erittäin toistuvia DNA -sekvenssejä, jotka edustavat tavanomaisia ​​geenejä ja joita ei ole lannistuja rajapinnassa.

Euchromaattiset nauhat koostuvat sarjasta vaihtoehtoisia segmenttejä, joihin värjäys ei vaikuta. Nämä kaistat eroavat koosta, muodostaen erottuvat kuviot, jotka ovat ominaisia ​​lajin kromosomiparille, mikä tekee niistä erittäin hyödyllisiä siirtymien ja kromosomaalisten taantumien tunnistamiseksi.

Nors ovat kromosomien segmenttejä, jotka sisältävät satoja tai tuhansia ribosomaalisia RNA -geenejä. Ne visualisoidaan yleensä supistuksiksi.

Voi palvella sinua: Gram -tahra

Cinetocoros ovat mikrotubulusten sidontakohtia kromosomeihin.

Kromosomaalinen nauhavärjäys

Kromosomit koskevat värjäystekniikoita, jotka paljastavat pitkittäiserottelukuviot (selkeät ja tummat alueet), joita muuten ei voitu nähdä. Nämä mallit sallivat erilaisten lajien vertaamisen ja evoluutio- ja patologisten muutosten tutkimisen kromosomien tasolla.

Kromosomit on jaettu niille, jotka käyttävät absorptiovärjäystä, tyypillisesti Giemsa -pigmenttejä ja fluoresenssia käyttäviä. Absorptiovärjäysmenetelmät vaativat alustavaa fysikaalista kemiallista hoitoa, kuten "näytteenottojen prosessointi" on kuvattu.

Jotkut lipputyypit sallivat funktionaalisiin ominaisuuksiin liittyvien kromosomien rajoitettujen alueiden mallit. Toiset sallivat visualisoida eroja homologisten kromosomien välillä, jotka mahdollistavat segmenttien tunnistamisen.

Bändit c

C -bandeovärit väittävät suurimman osan heterokromaattisista nauhoista, joten se on universaali tekniikka osoittaa heterokromatiinin esiintymisen kromosomeissa. Muut menetelmät värjäävät vain osa heterokromatiinia, joten ne ovat hyödyllisempiä kuin heterokromatiinityyppien erottamiseksi.

Bändit q

Q Bando on vanhin värjäystekniikka. Velkaa nimensä kinakriinin käyttöön. Se on tehokas kromosomien valmistusmenetelmästä riippumatta. Se on vaihtoehtoinen menetelmä G: lle. Käytetään vähän, mutta sen luotettavuus tekee siitä hyödyllisen, kun materiaalia on vähän tai vaikeaa lyödä.

G -yhtyeet

Giemsa ja Tripsinan käyttöön perustuva G Bande on eniten käytetty. Mahdollistaa siirtymien, sijoitusten, deleetioiden ja päällekkäisyyksien havaitsemisen. Se on eniten käytetty menetelmä selkärankaisten kiintymyksen karakterisoimiseksi, todistuserot kromosomien välillä, joita ei voida erottaa vain niiden morfologian perusteella.

Bändit r

R -kaista tuottaa käänteisen värjäyskuvion suhteessa G -kaistalle. R bando.

Bändit t

T -bande on variantti R -kaistalusta, jossa useimpien kromosomien interstitiaalisia nauhoja ei värjätä siten, että kromosomien päätealueet ovat voimakkaasti värjättyjä.

Ag-Nor-yhtyeet

Ag-Nor Bandoa käytetään sairaanhoitajien paikantamiseen värjämällä hopeaa. Ag-Nor Bandeossa eikä passiivisia geenejä ei saa värjätä. Siksi tätä liekkiä käytetään tutkimaan muutoksia ribosomaalisessa geeniaktiivisuudessa sukusolun ja alkion kehityksen aikana.

Fluoresoiva in situ -hybridisaatio (kala)

Kalabandeo mahdollistaa kromosomien visualisoinnin fluoresoivilla merkityillä koettimilla. Kalatekniikka mahdollistaa solujen karioottyyppianalyysin, jotka eivät ole jakautuneita.

Voi palvella sinua: Urea -liemi: Mikä on, perusta, valmistelu, käyttö

Kalabandeo mahdollistaa spesifisten DNA -sekvenssien havaitsemisen kromosomeissa, soluissa ja kudoksissa. Siksi sitä voidaan käyttää kromosomaalisten poikkeavuuksien havaitsemiseen, joihin liittyy pieniä DNA -segmenttejä.

Kalabandeo avasi tien kahdelle hienostuneemmalle liittyvään tekniikkaan, joka tunnetaan nimellä spektrinen kiintymys (taivas, spektrinen kariotyyppinen) ja monikromaattiset kalat (M-kalat, moniväriset kalat)

Fluoresoivia pigmenttejä käytetään taivaassa ja M-kalassa, jotka yhdessä tuottavat väriyhdistelmiä, yksi jokaiselle kromosomille. Nämä tekniikat ovat olleet erittäin hyödyllisiä monimutkaisten kromosomaalisten poikkeavuuksien havaitsemiseksi, kuten tietyissä kasvaimissa havaitut ja akuutissa lymfoblastisissa leukemiassa.

Lääketieteelliset sovellukset

- Syövän sytogenetiikka. Kromosomaaliset poikkeavuudet ja aneupplody ovat usein kasvaimissa. Kromosomaalisilla translokaatioilla voi olla karsinogeenisiä vaikutuksia fuusioproteiinien tuotannon kautta. Sytogenetiikkaa käytetään syöpähoitojen etenemisen seuraamiseen.

- Hauraat kohdat ja kromosomit. Hauraat kromosomikohdat voivat aiheuttaa patologioita, kuten herkkä X -kromosomioireyhtymä. Altistuminen sytotoksisille aineille voi tuottaa kromosomien murtumaa. Tiettyjen autosomaalisten mutaatioiden kantajista puuttuu kyky korjata vaurioitunut DNA kromosomien murtuman aikana.

- Kromosomien numeeriset poikkeavuudet. Kromosomien lukumäärä mahdollistaa trisomioiden diagnosoinnin, kuten Downin, Edwardsin ja Pataun oireyhtymien tuottamat. Se mahdollistaa myös Turner- ja Klinefelter -oireyhtymien diagnosoinnin.

- Kroonisessa myelogeenisessä leukemiassa valkosoluissa on "Philadelphia -kromosomi". Tämä epänormaali kromosomi on seurausta kromosomien 9 ja 22 translokaalisoinnista.

Viitteet

1. Abbott, J. K -k -., Nordén, a. K -k -., Hansson, b. 2017. Sukupuolikromosomien evoluutio: historialliset näkemykset ja tulevat näkökulmat. Kuninkaallisen seuran prosessi B, 284, 20162806.
2. Usko, e. R -. C. 2008. Kaikki mitoosista ja meioosista. Opettajan luomat materiaalikulkulliset, Huntington Beach, Kalifornia.
3. Gersen, S. Lens., Keagle, m. B -., toim. 2013. Kliinisen sytogenetiikan periaatteet. Springer, New York.
4. Gosden, J. R -., Ed. 1994. Menetelmät molekyylibiologiassa, vol. 29. Kromosomianalyysiprotokollat. Human Press, Totowa, N.J -.
5. Hughes, J. F., Sivu, d. C. 2015.Nisäkkäiden ja kromosomien biologia ja kehitys. Genetiikan vuosikatsaus, 49, 22.1-22.kaksikymmentäyksi.
6. Kannan, t. P., Alwi, Z. B -. 2009. Sytogenetiikka: menneisyys, nykyisyys ja tulevaisuus. Malesian Journal of Medical Sciences, 16, 4-9.
7. Lawce, H. J -., Ruskea, m. G. 2017. Sytogenetiikka: yleiskatsaus. Julkaisussa: AGT Cytogenetics Laboratory -käsikirja, neljäs painos. Arsham, m. S., Barch, m. J -., Lawce, H. J -., toim. Wiley, New York.
8. Pappi, c., Louis, a., Bon, c., Berthelot, c., Crolius, h. R -. 2018. Kromosomien evoluutio esi -isien selkärankaisten genomin alkuperässä. Genomin biologia, 19, 166.
9. Schubert, minä. 2007. Kromosomin kehitys. Nykyinen mielipide kasvibiologiassa, 10, 109-15.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Sytogenetiikka - kasvit, eläimet, ihmiset. Springer-Verlag, New York.