Kromoszómavizsgálat

Ritkán ugyan, de előfordul, hogy sejtosztódás során hibás kromoszómák képződnek, és ezeket a javító mechanizmusok sem tudják helyrehozni. A kromoszóma rendellenességeknek nincs minden eseteben fenotípusos megjelenésük. Léteznek ugyanis kiegyensúlyozott transzlokációk, amikor két kromoszóma szakasz kicserélődik egymással. Amennyiben a transzlokáció nem roncsolja a géneket és a szabályozási rendszerük sem sérül, ez az állapot semmilyen tünetet nem okoz, de termékenységi problémákhoz vezethet. Azonban gyakrabban fordul elő, hogy a transzlokáció vagy aneuploidia beteg fenotípust eredményez (pl. a 21. kromoszóma triszómiája okozza a Down-szindróma tünetegyüttesét). Amennyiben az egyik kromoszóma eltörik, és a letört rész elvész, súlyos fejlődési rendellenességek alakulnak ki, melyek nagy része a magzat elhalásához vezet.

A kromoszómaszintű rendellenességeket kariotipizálással lehet kimutatni. A vizsgálat lényege, hogy speciális festési eljárásokkal láthatóvá és megkülönböztethetővé teszik a kromoszómákat. A kariotipizálás megmutatja a kromoszómák alaki és számbeli eltéréseit.

A hagyományos kariotipizálást egyszerű Giemsa festéssel végzik. Ez a DNS festék világosra és sötétre festődő, úgynevezett G-sávokból álló mintázatot hoz létre a kromoszómán. A mintázat jellemző a fajra. A mitózis metafázisában lévő teljes emberi kromoszóma készleten hozzávetőleg 850 sötét G-sáv azonosítható. A sávmintázatok – melyeket be is számoznak – szakaszokra osztják a kromoszómákat. A kromoszómák méret és sávmintázat alapján azonosíthatóak, csakúgy, mint a kromoszómák rendellenességei (7.16. ábra). A hagyományos kariotipizálás az esetleges inzerciókat, deléciókat, transzlokációkat 1000 kilobázis mérettől mutatja ki.

Kariotipizálás Giemsa festéssel

16. árba: Kariotipizálás Giemsa festéssel: A 9. kromoszómán ismeretlen eredetű transzlokáció figyelhető meg.

A kromoszóma rendellenességek vizsgálatának másik, pontosabb módja a FISH, vagyis a Fluoreszcens In Situ Hibridizáció. A FISH alapját a DNS azon tulajdonsága képezi, hogy a dupla szálú DNS-molekula szerkezete megfelelő körülmények között megbomlik és a meglazult kötések miatt a kettős spirál szétválik. Így az egyszálú DNS hozzáférhetővé válik az ugyancsak denaturált, fluoreszcens festékkel jelölt DNS-próbák számára. Ezek a DNS-próbák a genom egy-egy kis szakaszát jelölik meg. A target-DNS nemcsak tárgylemezre fixált kromoszómapreparátum lehet, de interfázisban lévő sejtek magjai, vagy akár szöveti metszetekben lévő sejtek magjai is. Attól függően, hogy mi a vizsgálat tárgya gén-, centromer- vagy kromoszómaspecifikus próbák állíthatók elő. Több színt alkalmazva, és keverve multicolor FISH vizsgálatokat is végezhetünk, ahol UV fénnyel megvilágítva  minden kromoszómának más színe lesz (7.17. ábra). FISH-sel az inzerciók, deléciók, transzlokációk akár 1 kilobázis mérettől kimutathatók, ám az eljárás viszonylag bonyolult és drága: a metafázis, interfázis kenethez sejttenyészet kell, a detektáláshoz pedig speciális szűrőkkel ellátott mikroszkóp. Viszont diagnosztikailag megbízhatónak tekinthető a módszer.

Kariotipizálás multicolor FISH festéssel

7.17. ábra: Kariotipizálás multicolor FISH festéssel: A 9. kromoszómán 2-es kromoszóma eredetű transzlokáció figyelhető meg.