Идентификация маркерной хромосомы методом FISH

Идентификация маркерной хромосомы методом FISH – молекулярно-генетическое исследование, проводимое для идентификации хромосомного материала неизвестного происхождения, выявленного по результатам стандартного кариотипирования.

Синонимы английские

Marker Chromosome Identification Using FISH.

Метод исследования

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) с зондами, специфичными центромерному району хромосомы X (DXZ1).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Специальной подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Весь наследственный материал, содержащийся в организме человека, кодируется с помощью последовательности нуклеотидов в двухцепочечной молекуле ДНК. Каждая из цепочек ДНК состоит из 3 миллиардов пар нуклеотидов, поэтому, чтобы вместить такой большой объем генетической информации в ядро клетки, молекулы ДНК компактно упаковываются в специальные структуры – хромосомы. Набор всех хромосом клетки называется кариотипом. Нормальный кариотип человека представлен 23 парами хромосом, из которых 22 пары одинаковы у мужчин и женщин (такие хромосомы называются аутосомами), а одна пара – ХХ у женщин и XY у мужчин – определяет пол и называется, соответственно, половыми хромосомами. Под воздействием различных факторов в геноме могут возникать мутации – устойчивые, передаваемые по наследству изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, которые на хромосомном уровне организации генетической информации могут выражаться в изменении числа хромосом, а также в нарушении их структуры.

Стандартным методом исследования хромосом человека является кариотипирование. В процессе данного анализа выделенные из клеток хромосомы сравнивают со специальными хромосомными картами, а диагностическое заключение содержит информацию об их количестве, строении и структуре. В результате структурных внутрихромосомных и межхромосомных перестроек при кариотипировании могут быть обнаружены так называемые маркерные хромосомы. Это любой хромосомный материал неизвестного происхождения. В зависимости от генетической информации, которая содержится в маркерной хромосоме, её наличие может не сопровождаться формированием каких-либо патологических состояний, а может приводить к заболеваниям. В связи с этим при обнаружении маркерной хромосомы чрезвычайно важно произвести её идентификацию. Одним из диагностических методов, которые позволяют идентифицировать маркерные хромосомы, является FISH.

FISH – флюоресцентнаяin-situ гибридизация – метод молекулярно-генетического исследования, который позволяет обнаружить в генетическом материале определенную последовательность ДНК. Для выполнения анализа необходимы так называемые зонды – искусственно синтезированные короткие участки ДНК, меченные флюоресцирующим веществом. Каждый зонд может связываться исключительно с определенной последовательностью нуклеотидов на исследуемой ДНК. Существуют зонды для дифференциальной окраски разных хромосом, которые и применяются для идентификации неизвестных хромосомных фрагментов. В процессе анализа к исследуемому генетическому материалу, полученному из лейкоцитов крови, добавляют зонд. Гибридизация, то есть связывание зондов с исследуемой ДНК происходит при определенной температуре в течение нескольких часов. После этого образец промывают специальным раствором, чтобы удалить несвязавшиеся зонды. Результат гибридизации врач оценивает с помощью флюоресцентного микроскопа, который позволяет увидеть свечение, испускаемое присоединившимися к нативной ДНК зондами. Для идентификации маркерной хромосомы, как правило, требуется постановка реакции с несколькими зондами.

Для чего используется исследование?

• Идентификация маркерной хромосомы необходима для оценки её потенциального влияния на развитие генетически обусловленных заболеваний, а также течение беременности и развитие плода, так как структурные аномалии таких хромосом могут приводить к нарушениям передачи генетической информации при делении клеток и, следовательно, формированию половых клеток с хромосомным дисбалансом.

Когда назначается исследование?

• При обнаружении по результатам стандартного кариотипирования маркерной хромосомы.

Что означают результаты?

Результат исследования содержит информацию о соответствии хромосомного фрагмента определенному участку одной или нескольких нормальных хромосом.

Что может влиять на результат?

Нарушения в проведении отдельных этапов исследования, опыт и квалификация врача молекулярно-генетической диагностики.

Важные замечания

• При обнаружении маркерной хромосомы у плода целесообразно проводить стандартное кариотипирование родителей, а также сиблингов (братьев и сестер) для установления её происхождения (унаследованная или возникшая вновь мутация) и роли в возникновении наследственных заболеваний.
• Интерпретация полученных результатов должна проводиться исключительно врачом, обладающим достаточной квалификацией в области медицинской генетики или репродуктологии.

Кто назначает исследование?

Генетик, репродуктолог.

Литература

1. Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, 23e by Richard A. McPherson MD MSc (Author), Matthew R. Pincus MD PhD (Author). St. Louis, Missouri : Elsevier, 2016. Pages 1337-1343.

2. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. – T. I / Под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. С. 705-715.