Καρυότυπος

Οι βραχυπρόθεσμες καλλιέργειες αίματος, κυττάρων μυελού των οστών και καλλιεργειών ινοβλαστών χρησιμοποιούνται συχνότερα για τη μελέτη χρωμοσωμάτων. Το αίμα με αντιπηκτικό που παραδίδεται στο εργαστήριο φυγοκεντρείται για την καθίζηση των ερυθροκυττάρων και τα λευκοκύτταρα επωάζονται σε μέσο καλλιέργειας για 2-3 ημέρες. Προστίθεται φυτοαιμαγλουτινίνη στο δείγμα αίματος, καθώς επιταχύνει τη συγκόλληση των ερυθροκυττάρων και διεγείρει τη διαίρεση των λεμφοκυττάρων. Η καταλληλότερη φάση για τη μελέτη των χρωμοσωμάτων είναι η μετάφαση της μίτωσης, επομένως η κολχικίνη χρησιμοποιείται για να σταματήσει τη διαίρεση των λεμφοκυττάρων σε αυτό το στάδιο. Η προσθήκη αυτού του φαρμάκου στην καλλιέργεια οδηγεί σε αύξηση της αναλογίας των κυττάρων στη μετάφαση, δηλαδή στο στάδιο του κυτταρικού κύκλου όταν τα χρωμοσώματα είναι πιο ορατά. Κάθε χρωμόσωμα αντιγράφεται (παράγει το δικό του αντίγραφο) και, μετά από κατάλληλη χρώση, είναι ορατό ως δύο χρωματίδες προσαρτημένες στο κεντρομερές ή κεντρική συστολή. Τα κύτταρα στη συνέχεια υποβάλλονται σε επεξεργασία με υποτονικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου, σταθεροποιούνται και χρωματίζονται.

Για τον χρωματισμό των χρωμοσωμάτων, χρησιμοποιούνται συχνότερα η χρωστική Romanovsky-Giemsa, 2% ακετκαρμίνη ή 2% ακεταρσεΐνη. Χρωματίζουν τα χρωμοσώματα πλήρως, ομοιόμορφα (μέθοδος ρουτίνας) και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση αριθμητικών ανωμαλιών των ανθρώπινων χρωμοσωμάτων.

Για να ληφθεί μια λεπτομερής εικόνα της δομής των χρωμοσωμάτων, να προσδιοριστούν (οριστούν) μεμονωμένα χρωμοσώματα ή τα τμήματά τους, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι διαφορικής χρώσης. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μέθοδοι είναι η Giemsa, καθώς και η G- και Q-ζώνη. Κατά την εξέταση της μικροσκοπίας παρασκευάσματος κατά μήκος του χρωμοσώματος, αποκαλύπτεται ένας αριθμός χρωματισμένων (ετεροχρωματίνης) και μη χρωματισμένων (ευχρωματίνης) ζωνών. Η φύση της εγκάρσιας ραβδώσεως που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει την αναγνώριση κάθε χρωμοσώματος στο σύνολο, καθώς η εναλλαγή των ζωνών και τα μεγέθη τους είναι αυστηρά ατομικά και σταθερά για κάθε ζεύγος.

Οι μεταφασικές πλάκες των μεμονωμένων κυττάρων φωτογραφίζονται. Τα μεμονωμένα χρωμοσώματα κόβονται από τις φωτογραφίες και επικολλώνται με τη σειρά σε ένα φύλλο χαρτιού. Αυτή η εικόνα των χρωμοσωμάτων ονομάζεται καρυότυπος.

Η χρήση πρόσθετης χρώσης, καθώς και νέες μέθοδοι για την απόκτηση χρωμοσωμικών παρασκευασμάτων που επιτρέπουν την τάνυση των χρωμοσωμάτων σε μήκος, αυξάνουν σημαντικά την ακρίβεια της κυτταρογενετικής διάγνωσης.

Έχει αναπτυχθεί μια ειδική ονοματολογία για την περιγραφή του ανθρώπινου καρυότυπου. Ο φυσιολογικός καρυότυπος ενός άνδρα και μιας γυναίκας ορίζεται ως 46, XY και 46, XX, αντίστοιχα. Στο σύνδρομο Down, που χαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός επιπλέον χρωμοσώματος 21 (τρισωμία 21), ο καρυότυπος μιας γυναίκας περιγράφεται ως 47, XX 21+, και ενός άνδρα είναι 47, XY, 21+. Παρουσία δομικής ανωμαλίας του χρωμοσώματος, είναι απαραίτητο να υποδειχθεί ο αλλοιωμένος μακρύς ή βραχύς βραχίονας: το γράμμα p υποδηλώνει τον βραχύ βραχίονα, το q υποδηλώνει τον μακρύ βραχίονα και το t υποδηλώνει τη μετατόπιση. Έτσι, στην περίπτωση διαγραφής του βραχέος βραχίονα του χρωμοσώματος 5 (σύνδρομο cri du chat), ο γυναικείος καρυότυπος περιγράφεται ως 46, XX, 5p-. Η μητέρα ενός παιδιού με σύνδρομο Down μετατόπισης, φορέας της ισορροπημένης μετατόπισης 14/21, έχει καρυότυπο 45, XX, t(14q; 21q). Το χρωμόσωμα μετατόπισης σχηματίζεται από τη σύντηξη των μακριών βραχιόνων των χρωμοσωμάτων 14 και 21, και οι βραχείς βραχίονες χάνονται.

Κάθε βραχίονας διαιρείται σε περιοχές, οι οποίες με τη σειρά τους διαιρούνται σε τμήματα, τα οποία και τα δύο ορίζονται με αραβικούς αριθμούς. Το κεντρομερές του χρωμοσώματος είναι το σημείο εκκίνησης για την καταμέτρηση περιοχών και τμημάτων.

Έτσι, χρησιμοποιούνται τέσσερις ετικέτες για την τοπογραφία των χρωμοσωμάτων: αριθμός χρωμοσώματος, σύμβολο βραχίονα, αριθμός περιοχής και αριθμός τμήματος εντός της περιοχής. Για παράδειγμα, η καταχώρηση 6p21.3 σημαίνει ότι μιλάμε για το χρωμόσωμα 6 του 6ου ζεύγους, τον βραχύ βραχίονά του, την περιοχή 21, το τμήμα 3. Υπάρχουν επίσης πρόσθετα σύμβολα, ιδίως pter - το άκρο του βραχέος βραχίονα, qter - το άκρο του μακρού βραχίονα.

Η κυτταρογενετική μέθοδος έρευνας επιτρέπει την ανίχνευση ελλείψεων και άλλων αλλαγών σε χρωμοσώματα μόνο με μέγεθος περίπου 1 εκατομμυρίου βάσεων (νουκλεοτιδίων).

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