Kariotipēšana

Hromosomu pētīšanai visbiežāk izmanto īslaicīgas asins kultūras, kaulu smadzeņu šūnas un fibroblastu kultūras. Laboratorijā piegādātās asinis ar antikoagulantu tiek centrifugētas, lai nogulsnētu eritrocītus, un leikocītus 2–3 dienas inkubē barotnē. Asins paraugam pievieno fitohemaglutinīnu, jo tas paātrina eritrocītu aglutināciju un stimulē limfocītu dalīšanos. Vispiemērotākā fāze hromosomu pētīšanai ir mitozes metafāze, tāpēc kolhicīnu izmanto, lai šajā posmā apturētu limfocītu dalīšanos. Šīs zāles pievienošana kultūrai palielina šūnu īpatsvaru metafāzē, tas ir, šūnu cikla posmā, kad hromosomas ir visredzamākās. Katra hromosoma replicējas (rada savu kopiju) un pēc atbilstošas krāsošanas ir redzama kā divas hromatīdas, kas piestiprinātas pie centromēras jeb centrālās sašaurinājuma. Pēc tam šūnas apstrādā ar hipotonisku nātrija hlorīda šķīdumu, fiksē un iekrāso.

Hromosomu krāsošanai visbiežāk izmanto Romanovska-Gīmzas krāsvielu, 2% acetkarmīnu vai 2% acetarseīnu. Tie pilnībā un vienmērīgi iekrāso hromosomas (rutīnas metode) un var tikt izmantoti cilvēka hromosomu skaitlisko anomāliju noteikšanai.

Lai iegūtu detalizētu priekšstatu par hromosomu struktūru, identificētu (definētu) atsevišķas hromosomas vai to segmentus, tiek izmantotas dažādas diferenciālās krāsošanas metodes. Visbiežāk izmantotās metodes ir Giemsa, kā arī G- un Q-joslošana. Pārbaudot preparāta mikroskopiju gar hromosomas garumu, atklājas vairākas iekrāsotas (heterohromatīns) un neiekrāsotas (eihromatīns) joslas. Šādā veidā iegūtās šķērsvirziena svītrojuma raksturs ļauj identificēt katru hromosomu kopā, jo joslu mija un to izmēri ir stingri individuāli un nemainīgi katram pārim.

Atsevišķu šūnu metafāzes plāksnes tiek fotografētas. No fotogrāfijām tiek izgrieztas atsevišķas hromosomas un secībā ielīmētas uz papīra lapas; šo hromosomu attēlu sauc par kariotipu.

Papildu krāsošanas izmantošana, kā arī jaunas hromosomu preparātu iegūšanas metodes, kas ļauj izstiept hromosomas garumā, ievērojami palielina citogēnētiskās diagnostikas precizitāti.

Cilvēka kariotipa aprakstīšanai ir izstrādāta īpaša nomenklatūra. Vīrieša un sievietes normālais kariotips tiek apzīmēts attiecīgi kā 46, XY un 46, XX. Dauna sindroma gadījumā, kam raksturīga papildu 21. hromosomas klātbūtne (21. trisomija), sievietes kariotips tiek aprakstīts kā 47, XX 21+, bet vīrieša kariotips - kā 47, XY, 21+. Hromosomas strukturālas anomālijas gadījumā jānorāda izmainītā garā vai īsā roka: burts p apzīmē īso roku, q - garo roku un t - translokāciju. Tādējādi 5. hromosomas īsās rokas delēcijas gadījumā (kri-du-šats sindroms) sievietes kariotips tiek aprakstīts kā 46, XX, 5p-. Bērna ar translokāciju Dauna sindroma mātei, līdzsvarotās translokācijas 14/21 nesējai, kariotips ir 45, XX, t(14q; 21q). Translokācijas hromosoma veidojas, saplūstot 14. un 21. hromosomas garajām rokām, un īsās rokas tiek zaudētas.

Katra roka ir sadalīta reģionos, kas savukārt ir sadalīti segmentos, kurus abus apzīmē ar arābu cipariem. Hromosomas centromērs ir sākumpunkts reģionu un segmentu skaitīšanai.

Tādējādi hromosomu topogrāfijai tiek izmantotas četras etiķetes: hromosomu numurs, rokas simbols, reģiona numurs un segmenta numurs reģionā. Piemēram, ieraksts 6p21.3 nozīmē, ka mēs runājam par 6. hromosomu no 6. pāra, tās īso roku, 21. reģionu, 3. segmentu. Ir arī papildu simboli, jo īpaši pter - īsās rokas gals, qter - garās rokas gals.

Citoģenētiskā pētījumu metode ļauj noteikt delēcijas un citas izmaiņas hromosomās, kuru izmērs ir aptuveni 1 miljons bāzu (nukleotīdu).

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