Citogenética
La citogenética es el estudio de la estructura y propiedades de los cromosomas, así como su comportamiento durante la división celular y su papel en la herencia. Un cromosoma es una molécula de DNA y sus proteínas asociadas, se puede observar bajo el microscopio con ayuda de tintes y sondas. Tales observaciones son un poderoso enfoque para detectar defectos en la estructura cromosómica y número, que a menudo se asocian con enfermedades y trastornos.
Este video cubre los principios de citogenética, un protocolo para una técnica ampliamente utilizada resaltar características de cromosoma específico, conocidas como fluorescencia in situ hibridación y algunas aplicaciones de esta técnica.
Vamos a empezar por discutir la importancia de la citogenética y los principios detrás de algunas técnicas clásicas y modernas en el campo.
La citogenética implica la observación directa de la estructura de cromosoma de la célula y el número, conocido como su "Cariotipo". Puede ser utilizado para detectar desviaciones de lo normal diploide, o emparejado, número cromosómico, que se denomina aneuploidía, así como defectos en la estructura cromosómica.
Muchas enfermedades y desórdenes resultan de anormalidades cromosómicas. Por ejemplo, el cromosoma Filadelfia, que resulta de un desplazamiento recíproco entre las partes de los cromosomas 9 y 22, se asocia con la leucemia mielógena crónica. Otro ejemplo es la trisomía 21, la causa más común de síndrome de Down, en la que se hereda una copia extra del cromosoma 21.
Cariotipo se realiza en las células que se están preparando para dividirse, cuando sus cromosomas se condensan y se pueden distinguidas fácilmente.
Los cromosomas en un cariotipo pueden tratarse con manchas que revelan patrones de bandas característicos. Los cromosomas teñidos se pueden organizar por tamaño y forma para análisis del karyotype. Pueden ser aplicados varios tintes para resaltar características cromosómicas específicas. Tinción con Giemsa, o bandas G, marca regiones densamente, generalmente pobres en gen rico en bases A-t. R-es una mancha de Giemsa inversa que pone de relieve las regiones cromosómicas ricas en bases de G-C. Las bandas C pone de relieve las regiones cromosómicas más densas alrededor del centrómero, la estructura que une las mitades idénticas de un cromosoma duplicado, mientras que las bandas T destacan los extremos de los cromosomas o telómeros.
Otra técnica denominada hibridación en situ de la fluorescencia, o pescado, permite la detección de cromosomas específicos, regiones de ADN o ARN transcritos. Para ello se incuba una muestra con sondas de oligonucleótidos específicos altamente fluorescente etiquetadas. Porque estas puntas de prueba pueden ser cruzado por hibridación a los cromosomas condensados en las células no se dividen, pescado puede aplicarse más ampliamente que los métodos clásicos de karyotyping.
Por último, los investigadores también han desarrollado un método llamado Hibridación Genómica comparada a la pantalla para las regiones cromosómicas faltantes o duplicadas. ADN genómico de un sujeto de prueba y de control son aislados, fragmentados y marcados con diferentes fluoróforos color. Las preparaciones genómicas fragmentadas se mezclan entonces y competitivo cruzado por hibridación a un cromosoma normal propagación. Colores en el cariotipo que indican si una región está duplicada en la muestra, que genera más fragmentos para enlazar la extensión, o si se elimina la región, dando por resultado la Unión preferencial a los fragmentos más abundantes de control.
Ahora que usted entiende los principios de la citogenética, vamos a ponerlos en práctica y echa un vistazo a cómo se realiza el pescado.
En primer lugar, aislados de los tejidos o las células se tratan con un fijador como paraformaldehido para preservar la integridad y morfología de cromosomas. Luego, un cromosoma de propagación está preparada, por ejemplo interrumpiendo mecánicamente el material. Los cromosomas son deshidratados en una serie de solución de aumento de concentraciones de etanol y permeabilized en una solución de pepsina para hacer más accesible a las sondas de secuencias diana. Cromosomas son luego lavados y estabilizados con un postfix, desnaturalizados con formamida para que el ADN ahora puede atar las puntas de prueba y deshidratados en una segunda serie de soluciones de etanol cada vez más concentrada.
Sonda de ADN marcada con fluorescencia, altamente específico preparado y mezclado con fragmentos de ADN repetitivos sin etiqueta para bloquear la fijación no específica. La punta de prueba entonces se aplica al cromosoma separado, donde cruza por hibridación a la secuencia de destino, y sonda no Unido se elimina con una serie de lavados.
Por último, los cromosomas están montados en un medio que conserva la muestra y que contiene un contraste general de ADN, como DAPI que etiquetas fondo ADN genómico y se aplica un cubreobjetos. En este punto, las muestras pueden observarse bajo un microscopio de fluorescencia utilizando que el filtro apropiado establece para visualizar ADN genómico y características específicas de la secuencia.
Después de ver cómo se realiza el pescado, vamos a ver algunas aplicaciones de esta técnica de gran alcance.
PESCADO puede utilizarse para confirmar que el cariotipo del embrión es normal antes de la implantación. Aquí, una sola célula, conocida como un blastómero, fue hecho una biopsia de un embrión tres días después de la fecundación, entonces lisada y fijado directamente en un portaobjetos de microscopio. La propagación de cromosoma entonces cruzado por hibridación para sondas específicamente seleccionadas para identificar posibles trastornos cromosómicos. En este caso, las desviaciones en el patrón esperado de las señales de hibridación indican alteraciones en la estructura o número de cromosomas.
También ha desarrollado técnicas innovadoras para etiquetar todos los cromosomas de una sola muestra biológica. Un tal método implica el dispositivo de Octochrome, un portaobjetos de vidrio de ocho-celled precargado con sondas fluorescentes. Todos 22 no sexo determinante los cromosomas, llamados autosomas y los cromosomas dos sexuales fueron etiquetados por distribuirlas entre las ocho ventanas, cada una con tres fluoróforos específicos de cromosoma. Esto permitió para la detección simultánea de todos los cromosomas de un sola hibridación.
Finalmente, en lugar de separar las puntas de prueba en diferentes ventanas de una diapositiva, todos los cromosomas pueden ser etiquetados y luego detectaron utilizando un enfoque llamado cariotipo espectral o cielo. Varias puntas de prueba cromosoma-específicas con diferentes etiquetas fluorescentes fueron hibridadas a cada cromosoma, dándole cada uno un color espectral único. Observaciones simultáneas de la mezcla de cromosomas combinados son particularmente útiles para identificar defectos de cariotipo y pueden utilizarse para identificar la aneuploidía como deleciones cromosómicas y translocaciones.
Sólo has visto video de Zeus en citogenética. En este video, usted aprendió acerca de los principios de la citogenética, técnicas como el pescado que se utiliza para resaltar características específicas del cromosoma y cariotipo y aplicaciones de estas técnicas. Los recientes avances en citogenética han aumentado sus capacidades en laboratorios de investigación y patología por igual, y siguen encontrar uso extenso en la vanguardia de la investigación de la enfermedad y el diagnóstico. ¡Gracias por ver!
La citogenética es el campo de estudio dedicado a los cromosomas y consiste en la observación directa de número cromosómico de la célula y estructura,…
La citogenética es el estudio de la estructura y propiedades de los cromosomas, así como su comportamiento durante la división celular y su papel en la herencia. Un cromosoma es una molécula de DNA y sus proteínas asociadas, se puede observar bajo el microscopio con ayuda de tintes y sondas. Tales observaciones son un poderoso enfoque para detectar defectos en la estructura cromosómica y número, que a menudo se asocian con enfermedades y trastornos.
Este video cubre los principios de citogenética, un protocolo para una técnica ampliamente utilizada resaltar características de cromosoma específico, conocidas como fluorescencia in situ hibridación y algunas aplicaciones de esta técnica.
Vamos a empezar por discutir la importancia de la citogenética y los principios detrás de algunas técnicas clásicas y modernas en el campo.
La citogenética implica la observación directa de la estructura de cromosoma de la célula y el número, conocido como su "Cariotipo". Puede ser utilizado para detectar desviaciones de lo normal diploide, o emparejado, número cromosómico, que se denomina aneuploidía, así como defectos en la estructura cromosómica.
Muchas enfermedades y desórdenes resultan de anormalidades cromosómicas. Por ejemplo, el cromosoma Filadelfia, que resulta de un desplazamiento recíproco entre las partes de los cromosomas 9 y 22, se asocia con la leucemia mielógena crónica. Otro ejemplo es la trisomía 21, la causa más común de síndrome de Down, en la que se hereda una copia extra del cromosoma 21.
Cariotipo se realiza en las células que se están preparando para dividirse, cuando sus cromosomas se condensan y se pueden distinguidas fácilmente.
Los cromosomas en un cariotipo pueden tratarse con manchas que revelan patrones de bandas característicos. Los cromosomas teñidos se pueden organizar por tamaño y forma para análisis del karyotype. Pueden ser aplicados varios tintes para resaltar características cromosómicas específicas. Tinción con Giemsa, o bandas G, marca regiones densamente, generalmente pobres en gen rico en bases A-t. R-es una mancha de Giemsa inversa que pone de relieve las regiones cromosómicas ricas en bases de G-C. Las bandas C pone de relieve las regiones cromosómicas más densas alrededor del centrómero, la estructura que une las mitades idénticas de un cromosoma duplicado, mientras que las bandas T destacan los extremos de los cromosomas o telómeros.
Otra técnica denominada hibridación en situ de la fluorescencia, o pescado, permite la detección de cromosomas específicos, regiones de ADN o ARN transcritos. Para ello se incuba una muestra con sondas de oligonucleótidos específicos altamente fluorescente etiquetadas. Porque estas puntas de prueba pueden ser cruzado por hibridación a los cromosomas condensados en las células no se dividen, pescado puede aplicarse más ampliamente que los métodos clásicos de karyotyping.
Por último, los investigadores también han desarrollado un método llamado Hibridación Genómica comparada a la pantalla para las regiones cromosómicas faltantes o duplicadas. ADN genómico de un sujeto de prueba y de control son aislados, fragmentados y marcados con diferentes fluoróforos color. Las preparaciones genómicas fragmentadas se mezclan entonces y competitivo cruzado por hibridación a un cromosoma normal propagación. Colores en el cariotipo que indican si una región está duplicada en la muestra, que genera más fragmentos para enlazar la extensión, o si se elimina la región, dando por resultado la Unión preferencial a los fragmentos más abundantes de control.
Ahora que usted entiende los principios de la citogenética, vamos a ponerlos en práctica y echa un vistazo a cómo se realiza el pescado.
En primer lugar, aislados de los tejidos o las células se tratan con un fijador como paraformaldehido para preservar la integridad y morfología de cromosomas. Luego, un cromosoma de propagación está preparada, por ejemplo interrumpiendo mecánicamente el material. Los cromosomas son deshidratados en una serie de solución de aumento de concentraciones de etanol y permeabilized en una solución de pepsina para hacer más accesible a las sondas de secuencias diana. Cromosomas son luego lavados y estabilizados con un postfix, desnaturalizados con formamida para que el ADN ahora puede atar las puntas de prueba y deshidratados en una segunda serie de soluciones de etanol cada vez más concentrada.
Sonda de ADN marcada con fluorescencia, altamente específico preparado y mezclado con fragmentos de ADN repetitivos sin etiqueta para bloquear la fijación no específica. La punta de prueba entonces se aplica al cromosoma separado, donde cruza por hibridación a la secuencia de destino, y sonda no Unido se elimina con una serie de lavados.
Por último, los cromosomas están montados en un medio que conserva la muestra y que contiene un contraste general de ADN, como DAPI que etiquetas fondo ADN genómico y se aplica un cubreobjetos. En este punto, las muestras pueden observarse bajo un microscopio de fluorescencia utilizando que el filtro apropiado establece para visualizar ADN genómico y características específicas de la secuencia.
Después de ver cómo se realiza el pescado, vamos a ver algunas aplicaciones de esta técnica de gran alcance.
PESCADO puede utilizarse para confirmar que el cariotipo del embrión es normal antes de la implantación. Aquí, una sola célula, conocida como un blastómero, fue hecho una biopsia de un embrión tres días después de la fecundación, entonces lisada y fijado directamente en un portaobjetos de microscopio. La propagación de cromosoma entonces cruzado por hibridación para sondas específicamente seleccionadas para identificar posibles trastornos cromosómicos. En este caso, las desviaciones en el patrón esperado de las señales de hibridación indican alteraciones en la estructura o número de cromosomas.
También ha desarrollado técnicas innovadoras para etiquetar todos los cromosomas de una sola muestra biológica. Un tal método implica el dispositivo de Octochrome, un portaobjetos de vidrio de ocho-celled precargado con sondas fluorescentes. Todos 22 no sexo determinante los cromosomas, llamados autosomas y los cromosomas dos sexuales fueron etiquetados por distribuirlas entre las ocho ventanas, cada una con tres fluoróforos específicos de cromosoma. Esto permitió para la detección simultánea de todos los cromosomas de un sola hibridación.
Finalmente, en lugar de separar las puntas de prueba en diferentes ventanas de una diapositiva, todos los cromosomas pueden ser etiquetados y luego detectaron utilizando un enfoque llamado cariotipo espectral o cielo. Varias puntas de prueba cromosoma-específicas con diferentes etiquetas fluorescentes fueron hibridadas a cada cromosoma, dándole cada uno un color espectral único. Observaciones simultáneas de la mezcla de cromosomas combinados son particularmente útiles para identificar defectos de cariotipo y pueden utilizarse para identificar la aneuploidía como deleciones cromosómicas y translocaciones.
Sólo has visto video de Zeus en citogenética. En este video, usted aprendió acerca de los principios de la citogenética, técnicas como el pescado que se utiliza para resaltar características específicas del cromosoma y cariotipo y aplicaciones de estas técnicas. Los recientes avances en citogenética han aumentado sus capacidades en laboratorios de investigación y patología por igual, y siguen encontrar uso extenso en la vanguardia de la investigación de la enfermedad y el diagnóstico. ¡Gracias por ver!
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La citogenética es el estudio de la estructura y propiedades de los cromosomas, así como su comportamiento durante la división celular y su papel en la herencia. Un cromosoma es una molécula de DNA y sus proteínas asociadas, se puede observar bajo el microscopio con ayuda de tintes y sondas. Tales observaciones son un poderoso enfoque para detectar defectos en la estructura cromosómica y número, que a menudo se asocian con enfermedades y trastornos.
Este video cubre los principios de citogenética, un protocolo para una técnica ampliamente utilizada resaltar características de cromosoma específico, conocidas como fluorescencia in situ hibridación y algunas aplicaciones de esta técnica.
Vamos a empezar por discutir la importancia de la citogenética y los principios detrás de algunas técnicas clásicas y modernas en el campo.
La citogenética implica la observación directa de la estructura de cromosoma de la célula y el número, conocido como su "Cariotipo". Puede ser utilizado para detectar desviaciones de lo normal diploide, o emparejado, número cromosómico, que se denomina aneuploidía, así como defectos en la estructura cromosómica.
Muchas enfermedades y desórdenes resultan de anormalidades cromosómicas. Por ejemplo, el cromosoma Filadelfia, que resulta de un desplazamiento recíproco entre las partes de los cromosomas 9 y 22, se asocia con la leucemia mielógena crónica. Otro ejemplo es la trisomía 21, la causa más común de síndrome de Down, en la que se hereda una copia extra del cromosoma 21.
Cariotipo se realiza en las células que se están preparando para dividirse, cuando sus cromosomas se condensan y se pueden distinguidas fácilmente.
Los cromosomas en un cariotipo pueden tratarse con manchas que revelan patrones de bandas característicos. Los cromosomas teñidos se pueden organizar por tamaño y forma para análisis del karyotype. Pueden ser aplicados varios tintes para resaltar características cromosómicas específicas. Tinción con Giemsa, o bandas G, marca regiones densamente, generalmente pobres en gen rico en bases A-t. R-es una mancha de Giemsa inversa que pone de relieve las regiones cromosómicas ricas en bases de G-C. Las bandas C pone de relieve las regiones cromosómicas más densas alrededor del centrómero, la estructura que une las mitades idénticas de un cromosoma duplicado, mientras que las bandas T destacan los extremos de los cromosomas o telómeros.
Otra técnica denominada hibridación en situ de la fluorescencia, o pescado, permite la detección de cromosomas específicos, regiones de ADN o ARN transcritos. Para ello se incuba una muestra con sondas de oligonucleótidos específicos altamente fluorescente etiquetadas. Porque estas puntas de prueba pueden ser cruzado por hibridación a los cromosomas condensados en las células no se dividen, pescado puede aplicarse más ampliamente que los métodos clásicos de karyotyping.
Por último, los investigadores también han desarrollado un método llamado Hibridación Genómica comparada a la pantalla para las regiones cromosómicas faltantes o duplicadas. ADN genómico de un sujeto de prueba y de control son aislados, fragmentados y marcados con diferentes fluoróforos color. Las preparaciones genómicas fragmentadas se mezclan entonces y competitivo cruzado por hibridación a un cromosoma normal propagación. Colores en el cariotipo que indican si una región está duplicada en la muestra, que genera más fragmentos para enlazar la extensión, o si se elimina la región, dando por resultado la Unión preferencial a los fragmentos más abundantes de control.
Ahora que usted entiende los principios de la citogenética, vamos a ponerlos en práctica y echa un vistazo a cómo se realiza el pescado.
En primer lugar, aislados de los tejidos o las células se tratan con un fijador como paraformaldehido para preservar la integridad y morfología de cromosomas. Luego, un cromosoma de propagación está preparada, por ejemplo interrumpiendo mecánicamente el material. Los cromosomas son deshidratados en una serie de solución de aumento de concentraciones de etanol y permeabilized en una solución de pepsina para hacer más accesible a las sondas de secuencias diana. Cromosomas son luego lavados y estabilizados con un postfix, desnaturalizados con formamida para que el ADN ahora puede atar las puntas de prueba y deshidratados en una segunda serie de soluciones de etanol cada vez más concentrada.
Sonda de ADN marcada con fluorescencia, altamente específico preparado y mezclado con fragmentos de ADN repetitivos sin etiqueta para bloquear la fijación no específica. La punta de prueba entonces se aplica al cromosoma separado, donde cruza por hibridación a la secuencia de destino, y sonda no Unido se elimina con una serie de lavados.
Por último, los cromosomas están montados en un medio que conserva la muestra y que contiene un contraste general de ADN, como DAPI que etiquetas fondo ADN genómico y se aplica un cubreobjetos. En este punto, las muestras pueden observarse bajo un microscopio de fluorescencia utilizando que el filtro apropiado establece para visualizar ADN genómico y características específicas de la secuencia.
Después de ver cómo se realiza el pescado, vamos a ver algunas aplicaciones de esta técnica de gran alcance.
PESCADO puede utilizarse para confirmar que el cariotipo del embrión es normal antes de la implantación. Aquí, una sola célula, conocida como un blastómero, fue hecho una biopsia de un embrión tres días después de la fecundación, entonces lisada y fijado directamente en un portaobjetos de microscopio. La propagación de cromosoma entonces cruzado por hibridación para sondas específicamente seleccionadas para identificar posibles trastornos cromosómicos. En este caso, las desviaciones en el patrón esperado de las señales de hibridación indican alteraciones en la estructura o número de cromosomas.
También ha desarrollado técnicas innovadoras para etiquetar todos los cromosomas de una sola muestra biológica. Un tal método implica el dispositivo de Octochrome, un portaobjetos de vidrio de ocho-celled precargado con sondas fluorescentes. Todos 22 no sexo determinante los cromosomas, llamados autosomas y los cromosomas dos sexuales fueron etiquetados por distribuirlas entre las ocho ventanas, cada una con tres fluoróforos específicos de cromosoma. Esto permitió para la detección simultánea de todos los cromosomas de un sola hibridación.
Finalmente, en lugar de separar las puntas de prueba en diferentes ventanas de una diapositiva, todos los cromosomas pueden ser etiquetados y luego detectaron utilizando un enfoque llamado cariotipo espectral o cielo. Varias puntas de prueba cromosoma-específicas con diferentes etiquetas fluorescentes fueron hibridadas a cada cromosoma, dándole cada uno un color espectral único. Observaciones simultáneas de la mezcla de cromosomas combinados son particularmente útiles para identificar defectos de cariotipo y pueden utilizarse para identificar la aneuploidía como deleciones cromosómicas y translocaciones.
Sólo has visto video de Zeus en citogenética. En este video, usted aprendió acerca de los principios de la citogenética, técnicas como el pescado que se utiliza para resaltar características específicas del cromosoma y cariotipo y aplicaciones de estas técnicas. Los recientes avances en citogenética han aumentado sus capacidades en laboratorios de investigación y patología por igual, y siguen encontrar uso extenso en la vanguardia de la investigación de la enfermedad y el diagnóstico. ¡Gracias por ver!
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Q1: What is cytogenetics and why is it important in disease diagnosis?
Cytogenetics is the study of chromosome structure and behavior during cell division and heredity. It enables direct observation of a cell's karyotype—its chromosome number and structure—to detect abnormalities associated with diseases. For example, the Philadelphia chromosome causes chronic myelogenous leukemia, while Trisomy 21 results in Down syndrome. These chromosomal defects are often detectable through cytogenetic analysis, making it essential for medical genetics research history and modern techniques.
Q2: How do different chromosome staining methods reveal chromosomal features?
Chromosome staining uses various dyes to highlight specific features. G-banding marks gene-poor regions rich in A-T bases, while R-banding highlights G-C-rich regions. C-banding reveals the densest regions around the centromere, and T-banding highlights telomeres at chromosome ends. These distinctive banding patterns allow researchers to identify structural abnormalities and arrange chromosomes for karyotype analysis.
Q3: What advantages does fluorescence in situ hybridization offer over classical karyotyping?
Fluorescence in situ hybridization (FISH) uses fluorescently labeled oligonucleotide probes to detect specific chromosomes, DNA regions, or RNA transcripts. Unlike classical karyotyping, FISH can hybridize to uncondensed chromosomes in non-dividing cells, making it more broadly applicable. This flexibility allows researchers to screen for chromosomal abnormalities in diverse cell types and clinical samples more efficiently.
Q4: What are the key steps in preparing chromosomes for FISH analysis?
FISH preparation involves fixing tissues with paraformaldehyde to preserve chromosome morphology, creating a chromosome spread through mechanical disruption, and dehydrating in ethanol solutions. Chromosomes are then permeabilized with pepsin, denatured with formamide to separate DNA strands, and dehydrated again. Finally, fluorescently labeled probes are applied, unbound probe is washed away, and samples are mounted with a counterstain like DAPI for microscopic observation.
Q5: How does comparative genomic hybridization detect chromosomal duplications and deletions?
Comparative genomic hybridization isolates and fragments genomic DNA from test and control subjects, labeling each with different colored fluorophores. These preparations are mixed and competitively hybridized to a normal chromosome spread. Colors indicate whether a region is duplicated in the test sample, generating more binding fragments, or deleted, resulting in preferential control fragment binding and revealing chromosomal imbalances.
Q6: How can FISH be applied to screen embryos for chromosomal disorders?
FISH enables preimplantation genetic diagnosis by analyzing a single blastomere biopsied from an embryo three days after fertilization. The cell is lysed and fixed on a microscope slide, then hybridized with probes targeting potential chromosomal disorders. Deviations from expected hybridization signal patterns indicate disruptions in chromosome number or structure, allowing selection of chromosomally normal embryos for implantation.
Q7: What is spectral karyotyping and how does it improve chromosome analysis?
Spectral karyotyping (SKY) labels all chromosomes with multiple chromosome-specific probes bearing different fluorescent labels, giving each chromosome a unique spectral color. This concurrent observation of all labeled chromosomes in a single mixture is particularly useful for identifying karyotype defects, including aneuploidy, deletions, and translocations. SKY provides comprehensive chromosomal analysis from a single hybridization event.
Capítulos en este video
0:00
Overview
0:52
Principles of Cytogenetics
4:06
Generalized Procedure of FISH
5:50
Applications
7:49
Summary