Question 1

מהי ציטוגנטיקה ומדוע היא חשובה באבחון מחלות?

Accepted Answer

ציטוגנטיקה היא חקר מבנה הכרומוזומים והתנהגותם במהלך חלוקת התא והתורשה. היא מאפשרת תצפית ישירה על הקריוטיפ של התא — מספר הכרומוזומים ומבנהם — כדי לזהות פגמים הקשורים למחלות. לדוגמה, כרומוזום פילדלפיה גורם ללוקמיה מיאלואידית כרונית, בעוד שטריסומיה 21 גורמת לתסמונת דאון. פגמים כרומוזומליים אלה ניתנים לזיהוי לעיתים קרובות באמצעות אנליזה ציטוגנטית, מה שהופך אותה לחיונית עבור ההיסטוריה של מחקר הגנטיקה הרפואית ועבור טכניקות מודרניות.

Question 2

כיצד שיטות שונות לצביעת כרומוזומים חושפות מאפיינים כרומוזומליים?

Accepted Answer

צביעת כרומוזומים משתמשת בצבעים שונים כדי להבליט מאפיינים ספציפיים. G-banding מסמן אזורים דלי גנים העשירים בבסי A-T, בעוד ש-R-banding מבליט אזורים עשירים ב-G-C. C-banding חושף את האזורים הצפופים ביותר סביב הצנטרומר, ו-T-banding מבליט טלומרים בקצות הכרומוזומים. תבניות פסיים ייחודיות אלו מאפשרות לחוקרים לזהות חריגות מבניות ולסדר את הכרומוזומים לצורך ניתוח קריוטיפ.

Question 3

אילו יתרונות מציעה היברידיזציה פלואורסצנטית באתר (FISH) על פני קריוטיפינג קלאסי?

Accepted Answer

היברידיזציה פלואורסצנטית באתר (FISH) משתמשת בגששים של אוליגונוקלאוטידים המסומנים פלואורסצנטית כדי לזהות כרומוזומים ספציפיים, אזורי DNA או תמלי RNA. בניגוד לקריוטיפינג קלאסי, FISH יכול לבצע היברידיזציה לכרומוזומים שאינם מעובים בתאים שאינם נמצאים בחלוקה, מה שהופך אותו לישיים ליישום רחב יותר. גמישות זו מאפשרת לחוקרים לסרוק חריגות כרומוזומליות בסוגי תאים ובדגימות קליניות מגוונות ביעילות רבה יותר.

Question 4

מהם השלבים המרכזיים בהכנת כרומוזומים לניתוח FISH?

Accepted Answer

הכנת FISH כוללת קיבוע רקמות באמצעות פאראפורמאלדהיד כדי לשמר את מורפולוגיית הכרומוזומים, יצירת פריסת כרומוזומים באמצעות פירוק מכני, והתייבשות בתמיסות אתנול. לאחר מכן, הכרומוזומים עוברים פרמיביליזציה באמצעות פפסין, דנטורציה באמצעות פורממיד להפרדת גדילי ה-DNA, והתייבשות נוספת. לבסוף, מיושמים גשושים (probes) מסומנים פלואורסצנטית, גשושים שאינם קשורים נשטפים, והדגימות מורכבות עם צבע נגדי כגון DAPI לצורך תצפית מיקרוסקופית.

Question 5

כיצד היברידיזציה גנומית השוואתית מזהה שכפולים ומחיקות של כרומוזומים?

Accepted Answer

היברידיזציה גנומית השוואתית (Comparative genomic hybridization) מבצעת בידוד ופרגמנטציה של DNA גנומי מנבדקי בקרה ומנבדקי בדיקה, תוך סימון כל אחד מהם בפלואורופורים בצבעים שונים. תכשירים אלו מעורבבים ועוברים היברידיזציה תחרותית אל מול פריסה של כרומוזומים תקינים. הצבעים מעידים אם אזור מסוים משוכפל בדגימת הבדיקה, מה שיוצר יותר מקטעים נקשרים, או נמחק, מה שמוביל לקישור מועדף של מקטעי הבקרה וחושף חוסר איזון כרומוזומלי.

Question 6

כיצד ניתן להשתמש ב-FISH לסריקת עוברים לאיתור הפרעות כרומוזומליות?

Accepted Answer

שיטת FISH מאפשרת אבחון גנטי טרום-השתלה באמצעות ניתוח של בלוסטומר בודד שנלקח בביופסיה מעובר שלושה ימים לאחר ההפריה. התא עובר ליזיס וקיבוע על עלית מיקרוסקופ, ולאחר מכן היברידיזציה עם גששים המכוונים להפרעות כרומוזומליות פוטנציאליות. סטיות מדפוסי אותות ההיברידיזציה הצפויים מעידות על שיבושים במספר הכרומוזומים או במבנהם, מה שמאפשר בחירה של עוברים תקינים כרומוזומלית להשתלה.

Question 7

מהו קריוטיפ ספקטרלי (spectral karyotyping) וכיצד הוא משפר את ניתוח הכרומוזומים?

Accepted Answer

קריוטיפ ספקטרלי (SKY) מסמן את כל הכרומוזומים באמצעות מספר גששים (probes) ספציפיים לכרומוזומים הנושאים תיוגים פלואורסצנטיים שונים, מהמעניק לכל כרומוזום צבע ספקטרלי ייחודי. תצפית סימולטנית זו בכל הכרומוזומים המסומנים בתערובת אחת שימושית במיוחד לזיהוי פגמים בקריוטיפ, כולל אנאופלואידיה, מחיקות (deletions) וטרנסלוקציות. SKY מספק ניתוח כרומוזומלי מקיף מאירוע היברידיזציה בודד.

ציטוגנטיקה - חידון הערכה