细胞遗传学

Genetics
 

Summary

细胞遗传学领域的研究致力于染色体,且涉及的直接观察,细胞的染色体数目和结构,在一起称为其染色体核型。许多染色体异常是与疾病有关。每个染色体核型可以沾有各种染料给独特的带型。更多最近的技术,包括比较基因组杂交和荧光原位杂交 (FISH),允许用于检测特定染色体特征或异常。

这个视频将首先研究这些古典与现代细胞遗传学技术的原理。这被紧接着检查执行鱼一般协议。最后,介绍了如何染色体组型分析问题可以应用各种医疗应用的几个实例。

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JoVE Science Education Database. 遗传学精要. 细胞遗传学. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

细胞遗传学是在细胞分裂和其作用在遗传过程中的结构及其性能研究的染色体,以及他们的行为。一条染色体,是一种分子的 DNA 和其相关联的蛋白质,可能借助染料和探针显微镜下观察。这种意见是在染色体结构和数目,往往与疾病和失调相关缺陷检测的有效手段。

这个视频将覆盖细胞遗传学,广泛使用的技术,以突出显示特定的染色体特征,称为荧光原位杂交技术,此技术的一些应用协议的原则。

让我们开始讨论细胞遗传学和背后一些古典和现代的技术,在领域的原则的重要性。

细胞遗传学需要的直接观察,细胞染色体结构和数目,称为其"染色体核型"。它可用于检测偏离正常二倍体,或成对,染色体数目,称为非整倍体,以及缺陷染色体结构。

许多疾病和失调导致染色体异常。例如,费城染色体,从部分染色体 9 和 22 之间的相互易位的结果,是与慢性粒细胞性白血病。另一个例子是 21 三体,唐氏综合征,继承的 21 号染色体的额外副本的最常见的原因。

正准备分裂,当他们的染色体浓缩和可以很容易区分的细胞通常进行染色体核型。

染色体核型可以处理显示独特的带型的污渍。染色体,可能为染色体核型分析安排大小和形状。几种染料可用于突出显示特定的染色体特征。染色,姬姆萨染色,或 G 显带,标志着密集,通常基因穷地区富含 A-T 基地。R 显带是突出了染色体区域丰富的 G C 基地反向姬姆萨染色。C-分带突出最稠密的染色体区域,围绕着丝粒,加入相同的重复的染色体,两半,而 T 带突出的端点染色体或染色体端粒的结构。

另一种技术,称为荧光原位杂交技术或鱼,允许特定染色体检测、 区域的 DNA 或 RNA 转录。这被通过孵化与高度特异性寡核苷酸探针的荧光标记的样品。因为这些探测器可能 uncondensed 染色体非分裂细胞杂交,鱼可能更广泛地应用比经典的核型分析方法。

最后,研究人员还开发丢失或重复的染色体区域的屏幕比较基因组杂交方法。基因组 DNA 的检测与控制的主体是孤立的、 支离破碎的和用不同的彩色荧光标记。然后混合分散基因组筹备工作并竞相传播正常染色体杂交。对由此产生的染色体核型的颜色显示区域是否重复在测试样本,生成更多的碎片将绑定蔓延,或如果该区域被删除,导致优惠绑定到更丰富的控制碎片。

现在,你了解细胞遗传学的原理,让我们把它们付诸实施,仔细看看鱼如何进行的。

第一,孤立的组织或细胞治疗的固色剂等多聚甲醛来保护染色体形态和完整性。下一步,一条染色体传播编写,例如通过机械破坏的材料。染色体是脱水中的乙醇浓度增加的解决方案系列,然后在胃蛋白酶溶液中使目标序列更易于探针通透性的改变。染色体是洗和稳定与后缀、 变性与甲酰胺,现在单链 DNA 可以绑定探头,然后脱水越来越集中于的乙醇溶液第二系列中。

荧光标记、 高度特异性 DNA 探针编制,并与未标记重复的 DNA 片段,阻止非特异性结合混合。探头然后应用于传播,在哪里它对其目标序列,电价和未绑定的探针切除一系列洗的染色体。

最后,染色体装中的一种媒介,可以保留样品并包含一般的 DNA 复染,如 DAPI 标签背景基因组 DNA,并应用盖玻片。在这一点上,样品可以观察下荧光显微镜使用相应的筛选器设置可视化基因组 DNA 和序列特异性功能。

看了后鱼如何进行的让我们看看这个强大技术的一些应用。

鱼可能用于确认是正常在植入前的胚胎的染色体核型。在这里,一个单一的细胞,称为卵裂球,被活检从胚胎受精,然后裂解和显微镜的载物台上直接固定后的三天。染色体蔓延然后进行杂交探针特别挑选,能够识别潜在的染色体异常。在这种情况下,偏离预期的杂交信号模式表明在染色体数目或结构的破坏。

创新技术也已经从单一的生物样本的所有染色体的标签。其中一种方法涉及的 Octochrome 设备,预装荧光探针八单细胞玻璃幻灯片。所有 22 非性别确定染色体,叫做两种性染色体和常染色体,以及通过分发他们之间的八个窗口,每个包含三个染色体特异性荧光标记。这允许的并发筛选的所有染色体从单点杂交。

最后,而不是分成不同的窗口,幻灯片上的探针,所有染色体可以进行标记,然后检测一起使用一种称为光谱核型或天空。具有不同的荧光标签的多个染色体特异性探针杂交每一条染色体,赋予每个独特的光谱颜色。并发的联合的染色体混合物可用于识别染色体核型的缺陷,特别是意见和建议可能用来确定非整倍体,染色体缺失和易位。

你刚看了细胞遗传学的朱庇特的视频。在本视频中,您了解的细胞遗传学、 染色体组型分析和用于突出显示特定的染色体特征的鱼等技术原理及应用这些技术。细胞遗传学的最新进展有增加研究和病理学实验室相似,它们的能力,他们将继续得到广泛的使用,在疾病的研究和诊断的最前沿。谢谢观赏 !

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