کاریوتایپ

کاریوتایپ 

کاریوتایپینگ فرآیند جفت شدن و مرتب کردن همه کروموزوم‌های یک ارگانیسم است، بنابراین یک عکس فوری ژنومی از کروموزوم‌های یک فرد ارایه می‌کند. کاریوتیپ ها با استفاده از روش های رنگ آمیزی استاندارد شده تهیه می شوند که ویژگی های ساختاری مشخصی را برای هر کروموزوم نشان می دهد.

علم سیتوژنتیک بالینی، کاریوتایپ های انسانی را برای تشخیص تغییرات ژنتیکی فاحش - ناهنجاری هایی که چندین مگاباز یا بیشتر از DNA را شامل می شود، تجزیه و تحلیل می کنند. کاریوتایپ ها می توانند تغییرات در تعداد کروموزوم های مرتبط با شرایطی چون آنیوپلوییدی، مانند تریزومی 21(سندرم داون) را نشان دهند.

تجزیه و تحلیل دقیق کاریوتیپ‌ها همچنین می‌تواند تغییرات ساختاری ظریف‌تری مانند حذف کروموزومی، تکرار، جابه‌جایی، یا وارونگی را نشان دهد. در واقع، همانطور که ژنتیک پزشکی به طور فزاینده ای با پزشکی بالینی ادغام می شود، کاریوتایپ ها به منبع اطلاعات تشخیصی برای نقایص خاص مادرزادی، اختلالات ژنتیکی و حتی سرطان تبدیل می شوند.

آنالیز کاریوتایپ از تحلیل سلول های میتوزی تهیه می‌شوند که در بخش متافاز یا پرومتافاز چرخه سلولی متوقف شده‌اند، زمانی که کروموزوم‌ها متراکم‌ترین شکل‌ها را به خود می‌گیرند. 

انواع مختلفی از بافت ها می توانند به عنوان منبع این سلول ها استفاده شوند. برای تشخیص سرطان، نمونه‌ها معمولاً بیوپسی تومور یا نمونه‌های مغز استخوان هستند. برای سایر تشخیص‌ها، کاریوتایپ‌ها اغلب از نمونه‌های خون محیطی یا بیوپسی پوست انجام می‌شوند. برای تشخیص قبل از تولد، از نمونه های مایع آمنیوتیک یا پرزهای کوریونی به عنوان منبع سلول استفاده می شود.

فرآیند تولید کاریوتایپ با کشت کوتاه مدت سلول های مشتق شده از یک نمونه آغاز می شود. پس از یک دوره رشد و تکثیر سلولی، سلول های در حال تقسیم در متافاز با افزودن کلشی سین متوقف می شوند که دوک میتوزی را مسدود می کند. سلول ها در مرحله بعدی با یک محلول هیپوتونیک مجاورت داده می شوند که باعث می شود هسته آنها متورم شود و سلول ها ترکیده شوند.

سپس هسته ها با یک تثبیت کننده شیمیایی مجاور می شوند، روی یک لام شیشه ای ریخته و با لکه های مختلفی که ویژگی های ساختاری کروموزوم ها را نشان می دهد، مجاورت داده می شوند. این تست در 5 مرحله کلی زیر انجام می شود که هر مرحله اساس کار مخصوص به خود را دارد.

1. کشت خون

2. مرحله هاروست Harvest

3. مرحله لام گیری

4. مرحله بندینگ

5. آنالیز

سیتوژنتیک مولکولی یک علم پویا است و روش های جدید تشخیصی همچنان در حال توسعه هستند. از آنجایی که این فناوری‌ جدید در کلینیک پیاده‌سازی می‌شود، می‌توان انتظار داشت که علم سیتوژنتیک‌ بتواند با افزایش کارایی، از کاریوتایپ به ژن جهش کنند.

منابع:

1. مبانی ژنتیک پزشکی ایمری، ترجمه حبیب نصیری، چاپ اول- 1386 

2. مبانی سیتوژنتیک بالینی، دکتر حسین مزدارانی، چاپ اول- 1388

3. Karyotyping for Chromosomal Abnormalities
By: Clare O'Connor, Ph.D. (Biology Department, Boston College) © 2008 Nature Education 
Citation: O'Connor, C. (2008) Karyotyping for chromosomal abnormalities. Nature Education 1(1):27

تهیه شده در کمیته علمی پژوهشی مجتمع آزمایشگاهی مرکزی فردیس