De cytogenetikk er studiet av morfologi, struktur og funksjon av kromosomer, inkludert deres endringer under somatisk celledeling, eller mitose, og under reproduktiv celledeling, eller meiose.
Cytologi studerer også faktorene som forårsaker kromosomale forandringer, inkludert patologiske, som vises fra en generasjon til en annen, og evolusjonære, som virker over mange generasjoner..
Artikkelindeks
De minneverdige årene og hendelsene i cytogenetikkens historie er som følger:
- I 1842 observerte Karl Wilhelm von Nägeli "forbigående stamceller", senere kalt kromosomer..
- I 1875 identifiserte Eduard Strasburger kromosomer i planter. I 1979 gjorde Walther Flemming det hos dyr. Flemming laget begrepene kromatin, profase, metafase, anafase og telofase.
- I 1888 laget W. Waldeyer begrepet kromosom.
- I 1893 publiserte Oscar Hertwig den første cytogenetiske teksten.
- I 1902 oppdaget Theodor Boveri og Walter Sutton homologe kromosomer.
- I 1905 identifiserte Nettie Stevens Y-kromosomet.
- I 1937 stoppet Albert Blakeslee og A. G. Avery metafase med colchicine, noe som i stor grad lette observasjonen av kromosomer..
- I 1968 beskrev Torbjörn Caspersson og kolleger Q-bandene. I 1971 beskrev Bernard Dutrillaux og Jerome Lejeune R-bandene..
- I 1971 ble C-band diskutert på en konferanse om menneskelig kromosomnomenklatur..
- I 1975 beskrev C. Goodpasture og S. E. Bloom Ag-NOR-farging.
- I 1979 beskrev Jorge Yunis de høyoppløselige metodene for G-band.
- I 1986-1988 utviklet Daniel Pinkel og Joe Gray teknikken FISH (fluorescerende in situ hybridisering)..
- I 1989 mikrodissekterte Hermann-Josef Lüdecke kromosomer.
- I 1996 beskrev Evelyn Schröck og Thomas Ried multikromatisk spektral karyotypisk typing.
I 1914 foreslo Theodor Boveri at kreft kan skyldes kromosomale endringer. I 1958 observerte Charles E. Ford kromosomale abnormiteter under leukemi.
I 1922 publiserte Theophilus Painter at mennesker har 48 kromosomer. Det tok til 1956 for Jo Hin Tjio og Albert Levan å fastslå at de faktisk har 46 kromosomer.
I 1932 foreslo P. J. Waardenburg, uten å bevise det, at Downs syndrom kunne være et resultat av en kromosomavvik. I 1959 demonstrerte Jerome Lejeune tilstedeværelsen av et ekstra somatisk kromosom hos pasienter med Downs syndrom..
Også i 1959 rapporterte Charles E. Ford at kvinner med Turners syndrom mangler en av de to X-kromosomene, mens Patricia Jacobs og John Strong oppdaget tilstedeværelsen av et ekstra X-kromosom hos menn med Klinefelter-syndrom..
I 1960 beskrev J. A. Böök og Berta Santesson triploidi, Klaus Patau beskrev trisomi 13, og John Edwards beskrev trisomi 18.
I 1969 oppdaget Herbert Lubs først Fragile X syndrom. Samme år begynte fostervannsprøve å bli brukt til cytogenetisk diagnose.
Cytogenetikere studerer den kromosomale evolusjonen av levende ting ved hjelp av karyotyper for å gjøre fylogenetisk analyse og løse taksonomiske problemer..
I tillegg undersøker de epidemiologiske aspekter av menneskelige kromosomavvik og miljøfaktorene som produserer dem, diagnostiserer og behandler pasienter som er rammet av kromosomavvik, og utvikler molekylære tilnærminger for å tyde strukturen, funksjonen og utviklingen av kromosomer..
Hvert kromosom består av to kromatider, holdt sammen av en innsnevring kalt sentromer. Kromosomseksjonene som starter fra sentromeren kalles armer..
Kromosomer kalles metasentriske når de har sentromeren i midten; submetacentric hvis de har det litt vekk fra midten, slik at de motsatte armene ikke er like lange; akrosentrisk hvis sentromeren er nær en av ytterpunktene; og telosentrisk hvis sentromeren er rett i den ene enden av kromosomet.
Fremgangsmåten for å behandle prøvene er som følger.
Anskaffelse av det nødvendige vevet, lagring i mediet og i passende hetteglass.
Med unntak av prøver for FISH-analyse kreves det en kulturperiode på mellom en dag og flere uker før høsting..
Det er å skaffe celler i metafase.
Standard cytogenetisk analyse krever at mitose stoppes slik at celler forblir i metafase ved bruk av colchicine eller Colcemid®..
Øker cellevolumet, noe som gjør at kromosomer kan utvides.
3: 1 metanoleddiksyre brukes til å fjerne vann fra celler, herdende membraner og kromatin for farging.
De faste cellene spres på objektglass, hvoretter de tørkes..
Det er flere fargemetoder for å gjenkjenne forskjeller mellom kromosomer. Det vanligste er G-bandet.
Lar deg velge egnede celler for å observere og fotografere kromosomer.
Basert på fotografier av celler i metafase, er bilder av settet med kromosomer av en representativ celle komponert for senere studie.
Det er fire typer kromosomale bånd: heterokromatiske bånd; eukromatic bånd, nucleolus organizing regions (NORs); kinetochores.
Heterochromatic bånd vises som diskrete blokker. De tilsvarer heterokromatin, som inneholder svært repeterende DNA-sekvenser som representerer konvensjonelle gener og ikke dekondenseres ved grensesnittet..
Eukromatic bånd består av en serie med vekslende segmenter som er eller ikke er påvirket av flekker. Disse båndene er forskjellige i størrelse og danner særegne mønstre som er karakteristiske for hvert par kromosomer av en art, noe som gjør dem svært nyttige for å identifisere translokasjoner og kromosomale omlegginger..
NOR er de segmentene av kromosomene som inneholder hundrevis eller tusenvis av ribosomale RNA-gener. De blir ofte visualisert som innsnevringer.
Kinetochores er bindingsstedene til mikrotubuli-spindelen til kromosomer.
Kromosombånding består av fargeteknikker som avslører mønstre av langsgående differensiering (lyse og mørke områder) som ikke kunne sees ellers. Disse mønstrene gjør det mulig å sammenligne forskjellige arter og studere evolusjonære og patologiske endringer på kromosomnivå..
Metoder for kromosombånding er delt inn i de som bruker absorpsjonsfarging, vanligvis Giemsa-fargestoffer, og de som bruker fluorescens. Metoder for absorpsjonsfarging krever en foreløpig fysisk-kjemisk behandling, som beskrevet i "Prøvebehandling".
Noen typer banding gjør det mulig å vise mønstre av begrensede områder av kromosomer relatert til funksjonelle egenskaper. Andre tillater visualisering av forskjeller mellom homologe kromosomer som gjør det mulig å identifisere segmenter.
C-bånd flekker de fleste heterokromatiske bånd, noe som gjør det til den universelle teknikken for å vise tilstedeværelsen av heterokromatin i kromosomer. Andre metoder flekker bare en del av det totale heterokromatinet, derfor er de mer nyttige enn C-båndet for å skille mellom typer heterokromatin..
Q-banding er den eldste fargeteknikken. Det skylder navnet sitt på bruk av kinakrin. Det er effektivt uavhengig av kromosomfremstillingsmetoden. Det er en alternativ metode til G-bånd. Den brukes sjelden, men påliteligheten gjør det nyttig når materialet er lite eller vanskelig å binde..
G-båndet, basert på bruk av Giemsa og trypsin, er det mest brukte i dag. Det gjør det mulig å oppdage translokasjoner, inversjoner, slettinger og duplikasjoner. Det er den mest brukte metoden for karakterisering av karyotyper hos virveldyr, og viser forskjeller mellom kromosomer som ikke kan skilles ut bare basert på morfologien..
R-båndet gir et omvendt fargemønster med hensyn til G-båndet (lyse R-bånd er like mørke G-bånd og omvendt). R-båndet er spesielt nyttig for å markere endene på kromosomer, som er litt flekker når G-båndet brukes..
T-båndet er en variant av R-båndet der det ikke er flekker på de fleste av de interstitielle båndene i kromosomene, slik at de terminale områdene av kromosomene er intenst farget.
Ag-NOR-bånd brukes til å lokalisere NOR ved sølvfarging. Inaktive NOR-gener blir kanskje ikke farget i Ag-NOR-banding. Derfor blir dette båndet brukt til å studere endringer i aktiviteten til ribosomale gener under gametogenese og embryonal utvikling..
FISK-banding gjør det mulig å visualisere kromosomer ved hjelp av fluorescerende merkede prober. FISH-teknologi muliggjør karyotypisk analyse av celler som ikke deler seg.
FISK-bånd muliggjør påvisning av spesifikke DNA-sekvenser i kromosomer, celler og vev. Derfor kan den brukes til å oppdage kromosomale abnormiteter som involverer små DNA-segmenter..
FISH-banding banet vei for to mer sofistikerte relaterte teknikker, kjent som spectral karyotyping (SKY) og flerfarget FISH (M-FISH).
I SKY og M-FISH brukes fluorescerende fargestoffer, som sammen produserer fargekombinasjoner, en for hvert kromosom. Disse teknikkene har vært veldig nyttige for å oppdage komplekse kromosomavvik, slik som de som er sett i visse svulster og ved akutt lymfoblastisk leukemi..
- Cytogenetics av kreft. Kromosomavvik og aneuploidi er vanlig i svulster. Kromosomale translokasjoner kan ha kreftfremkallende effekt gjennom produksjon av fusjonsproteiner. Cytogenetics brukes til å overvåke fremdriften av kreftbehandlinger.
- Skjøre steder og kromosombrudd. Skjøre kromosomsteder kan føre til patologier som Fragile X syndrom. Eksponering for cellegift kan forårsake kromosomfraktur. Bærere av visse autosomale mutasjoner mangler evnen til å reparere DNA som er skadet under kromosomfraktur.
- Numeriske kromosomavvik. Kromosomantallet kan diagnostisere trisomier, slik som den som produserer Down, Edwards og Patau syndrom. Tillater også diagnose av Turner og Klinefelter syndromer.
- Ved kronisk myelogen leukemi har de hvite blodcellene et "Philadelphia-kromosom." Dette unormale kromosomet er resultatet av translokasjonen av kromosomene 9 og 22.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.