Sejarah Cytogenetics, Kajian, Teknik, Aplikasi Apa

The Cytogenetics Ini adalah kajian morfologi, struktur dan fungsi kromosom, termasuk perubahan mereka semasa pembahagian somatik sel, atau myitosis, dan semasa pembahagian sel, atau meiosis.

Cytology juga mengkaji faktor -faktor yang menyebabkan perubahan kromosom, termasuk patologi, yang muncul dari satu generasi ke generasi yang lain, dan evolusi, yang bertindak sepanjang generasi.

Sumber: Pixabay.com

[TOC]

Sejarah

Tahun -tahun dan peristiwa yang tidak dapat dilupakan dalam sejarah sitogenetik adalah seperti berikut:

- Pada tahun 1842, Karl Wilhelm von Nägeli mengamati "cytoblast sementara", kemudian dipanggil kromosom.

- Pada tahun 1875, Eduard Strasburger mengenal pasti kromosom dalam tumbuhan. Pada tahun 1979, Walther Flemming melakukannya pada haiwan. Flemming mencipta istilah Chromatin, Prophase, Metaphase, Anaphase dan Telophase.

- Pada tahun 1888, w. Waldeyer mencipta istilah kromosom.

- Pada tahun 1893, Oscar Hertwig menerbitkan teks sitogenetik pertama.

- Pada tahun 1902, Theodor Boveri dan Walter Sutton menemui kromosom homolog.

- Pada tahun 1905, Nettie Stevens mengenal pasti kromosom dan.

- Pada tahun 1937, Albert Blakeslee dan. G. Avery berhenti metaphase dengan tikar, sangat memudahkan pemerhatian kromosom.

- Pada tahun 1968, Torbjörn Caspersson dan kolaborator menggambarkan band q. Pada tahun 1971, Bernard Dutrillaux dan Jerome Lejeune menggambarkan band R.

- Pada tahun 1971, terdapat ceramah Cands C pada persidangan mengenai tatanama kromosom manusia.

- Pada tahun 1975, c. Goodpasture dan s. Dan. Bloom menggambarkan pewarnaan ag-nor.

- Pada tahun 1979, Jorge Yunis menyifatkan kaedah resolusi tinggi untuk band G.

- Pada tahun 1986-1988, Daniel Pinkel dan Joe Gray mengembangkan teknik Ikan (Fluorescent In Hybridization).

- Pada tahun 1989, Hermann - Josef Lüdecke Microdise Chromosomes.

- Pada tahun 1996, Evelyn Schröck dan Thomas Ried menggambarkan taip spektrum multikromatik.

Penemuan pada manusia

Pada tahun 1914, Theodor Boveri mencadangkan bahawa kanser mungkin disebabkan oleh perubahan kromosom. Pada tahun 1958, Charles dan. Ford mengamati anomali kromosom semasa leukemia.

Pada tahun 1922, Theophilus Painter menerbitkan bahawa manusia mempunyai 48 kromosom. Kita mesti menunggu sehingga tahun 1956 sehingga Jo Hin Tjio dan Albert Levan menegaskan bahawa mereka benar -benar mempunyai 46 kromosom.

Pada tahun 1932, p. J. Waardenburg mencadangkan, tanpa mencuba sindrom Down itu boleh menjadi hasil daripada penyimpangan kromosom. Pada tahun 1959, Jerome Lejeune menunjukkan kehadiran kromosom somatik tambahan pada pesakit dengan sindrom Down.

Juga pada tahun 1959, Charles dan. Ford berkata bahawa wanita dengan sindrom Turner tidak mempunyai salah satu daripada dua kromosom X, sementara Patricia Jacobs dan John Strong menemui kehadiran kromosom X tambahan pada lelaki dengan sindrom Klinefelter.

Pada tahun 1960, j. Ke. Böök dan Berta Santesson menggambarkan triploidy, Klaus Patau menggambarkan trisomi 13, dan John Edwards menggambarkan trisomi 18.

Pada tahun 1969, Herbert Lubs pertama kali menemui sindrom kromosom X yang rapuh. Pada tahun yang sama, amniosentesis untuk diagnosis sitogenetik mula digunakan.

Boleh melayani anda: 12 kemajuan biologi dalam 30 tahun yang lalu

Bidang pengajian

Cytogenetists mengkaji evolusi kromosom makhluk hidup, menggunakan kasih sayang untuk analisis filogenetik dan menyelesaikan masalah taksonomi.

Di samping itu, mereka menyiasat aspek epidemiologi penyimpangan kromosom manusia dan faktor persekitaran yang menghasilkan, mendiagnosis dan merawat pesakit yang terjejas oleh keabnormalan kromosom, dan mengembangkan pendekatan molekul untuk menguraikan struktur, fungsi dan evolusi kromosom.

Kromosom morfologi

Setiap kromosom terdiri daripada dua kromatid, disertai dengan penyempitan yang dipanggil centromere. Bahagian kromosom yang bermula dari centromere dipanggil senjata.

Kromosom dipanggil metacentric apabila mereka mempunyai centromere pada separuh mereka; submetacentric jika mereka memilikinya sedikit dari separuh, sehingga lengan yang bertentangan tidak panjang yang sama; Acrocentric jika centromere adalah berhampiran dengan salah satu hujung; dan telosentrik jika centromere berada di satu hujung kromosom.

Teknik: Pemprosesan Contoh

Langkah -langkah untuk memproses sampel adalah yang berikut.

Mendapatkan sampel

Pengambilalihan tisu yang diperlukan, menyimpannya di sebelah kanan dan di jalan yang sesuai.

Potong

Kecuali sampel untuk analisis ikan, tempoh budaya antara satu hari dan beberapa minggu sebelum penuaian diperlukan.

Dituai

Ia memperoleh sel dalam metaphase.

Penangkapan mitosis

Analisis sitogenetik standard memerlukan penghentian mitos untuk sel -sel untuk kekal dalam metaphase, menggunakan MAT atau COLCEMID® untuk ini.

Rawatan hipotonik

Meningkatkan jumlah sel, yang membolehkan kromosom melanjutkan.

Penetapan

3: 1 asid metanol asetik digunakan untuk menghilangkan sel dari sel, membran pengerasan dan kromatin untuk pewarnaan.

Penyediaan lembaran

Sel tetap dilanjutkan pada lembaran slaid, dan selepas itu mereka dikeringkan.

Pewarnaan kromosom

Terdapat beberapa kaedah pewarnaan untuk mengenali perbezaan antara kromosom. Yang paling biasa ialah g.

Analisis mikroskopik

Membolehkan anda memilih sel yang sesuai untuk memerhatikan dan memotret kromosom.

Pembangunan Careograms

Berdasarkan gambar sel metaphase, imej kromosom sel perwakilan terdiri untuk kajian berikutnya.

Band kromosom

Terdapat empat jenis band kromosom: band heterochromatic; Band Eucromatic, Kawasan Penganjuran Nukleol (NORS); Cinetocoros.

Band heterochromatic dibentangkan sebagai blok diskret. Mereka sesuai dengan heterochromatin, yang mengandungi urutan DNA yang sangat berulang -ulang yang mewakili gen konvensional dan tidak digalakkan di antara muka.

Band Euchromatic terdiri daripada satu siri segmen alternatif yang atau tidak terjejas oleh pewarnaan. Band ini berbeza dalam saiz, membentuk ciri -ciri corak tersendiri bagi setiap pasangan kromosom spesies, yang menjadikannya sangat berguna untuk mengenal pasti translocations dan reargues kromosom.

NOR adalah segmen kromosom yang mengandungi ratusan atau ribuan gen RNA ribosom. Mereka biasanya divisualisasikan sebagai penyempitan.

Boleh melayani anda: noda gram

Cinetocoros adalah tapak mengikat microtubules spindle ke kromosom.

Pewarnaan band kromosom

Kromosom adalah mengenai teknik pewarnaan yang mendedahkan corak pembezaan longitudinal (kawasan yang jelas dan gelap) yang tidak dapat dilihat. Corak ini membolehkan membandingkan spesies yang berbeza dan mengkaji perubahan evolusi dan patologi di peringkat kromosom.

Kromosom dibahagikan kepada mereka yang menggunakan pewarnaan penyerapan, biasanya pigmen Giemsa, dan mereka yang menggunakan pendarfluor. Kaedah pewarnaan penyerapan memerlukan rawatan fizikal-kimia awal, seperti yang diterangkan dalam "pemprosesan persampelan".

Beberapa jenis bendera membolehkan corak kawasan terhad kromosom yang berkaitan dengan sifat berfungsi. Yang lain membolehkan untuk memvisualisasikan perbezaan antara kromosom homolog yang memungkinkan pengenalan segmen.

Band c

Bandeo pewarna kebanyakan band heterochromatic, jadi ia adalah teknik sejagat untuk menunjukkan kehadiran heterochromatin dalam kromosom. Kaedah lain hanya noda sebahagian daripada jumlah heterochromatin, jadi mereka lebih berguna daripada bande c untuk membezakan antara jenis heterochromatin.

Band q

Q Bando adalah teknik pewarnaan tertua. Berhutang namanya kepada penggunaan quinacrine. Ia berkesan tanpa mengira kaedah penyediaan kromosom. Ia adalah kaedah alternatif untuk g. Sedikit digunakan, tetapi kebolehpercayaannya menjadikannya berguna apabila bahannya sukar atau sukar untuk dipukul.

G band

The G Bande, berdasarkan penggunaan Giemsa dan Tripsina, adalah yang paling banyak digunakan. Membolehkan pengesanan translocations, pelaburan, penghapusan dan duplikasi. Ini adalah kaedah yang paling banyak digunakan untuk pencirian kasih sayang vertebrata, membuktikan perbezaan antara kromosom yang tidak dapat dibezakan hanya berdasarkan morfologi mereka.

Band r

The R Bandement menghasilkan corak stain songsang berkenaan dengan band g. The R Bando.

Band T

The Bande T adalah variasi Bandery R di mana tidak ada pewarnaan kebanyakan kumpulan kromosom interstisial, sehingga kawasan terminal kromosom sangat dicelup.

Band Ag-Nor

Bando Ag-Nor digunakan untuk mencari jururawat dengan pewarnaan dengan perak. Di Bandeo Ag-nor, atau gen tidak aktif tidak boleh dicelup. Oleh itu, api ini digunakan untuk mengkaji perubahan dalam aktiviti gen ribosom semasa gameteogenesis dan perkembangan embrio.

Hibridisasi situ pendarfluor (Ikan)

Bandeo Ikan membolehkan untuk memvisualisasikan kromosom dengan probe yang ditandai dengan pendarfluor. Teknologi Ikan membolehkan analisis cariotypal sel yang tidak berada di bahagian.

Boleh melayani anda: sup urea: apa, asas, penyediaan, kegunaan

Bandeo ikan membolehkan pengesanan urutan DNA tertentu dalam kromosom, sel dan tisu. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk mengesan anomali kromosom yang melibatkan segmen DNA kecil.

Bandeo Ikan membuka jalan kepada dua teknik berkaitan yang lebih canggih, yang dikenali sebagai kasih sayang spektrum (langit, karyotyping spektrum) dan ikan multikromatik (M-fish, ikan multicolor)

Pigmen pendarfluor digunakan di langit dan m-fish, yang, bersama-sama, menghasilkan kombinasi warna, satu untuk setiap kromosom. Teknik -teknik ini sangat berguna untuk mengesan penyimpangan kromosom kompleks, seperti yang diperhatikan dalam tumor tertentu dan leukemia limfoblastik akut.

Aplikasi perubatan

- Cytogenetics of Cancer. Penyimpangan kromosom dan aneupplody kerap berlaku dalam tumor. Translocations kromosom boleh mempunyai kesan karsinogenik melalui pengeluaran protein gabungan. Cytogenetics digunakan untuk memantau kemajuan rawatan kanser.

- Tapak rapuh dan kromosom patah. Tapak kromosom rapuh boleh menyebabkan patologi seperti sindrom kromosom x rapuh. Pendedahan kepada agen sitotoksik boleh menghasilkan kromosom patah. Pembawa mutasi autosom tertentu tidak mempunyai keupayaan untuk membaiki DNA yang rosak semasa patah kromosom.

- Keabnormalan numerik kromosom. Kiraan kromosom membolehkan untuk mendiagnosis trisomies, seperti yang dihasilkan oleh Down, Edwards dan sindrom Patau. Ia juga membolehkan untuk mendiagnosis sindrom Turner dan Klinefelter.

- Dalam leukemia myelogenic kronik, sel darah putih mempunyai "kromosom Philadelphia". Kromosom yang tidak normal ini adalah hasil dari translocalisasi kromosom 9 dan 22.

Rujukan

1. Abbott, j. K., Nordén, a. K., Hansson, b. 2017. Evolusi Kromosom Seks: Wawasan Sejarah dan Perspektif Masa Depan. Proses Royal Society B, 284, 20162806.
2. Percaya, e. R. C. 2008. Semua mengenai mitosis dan meiosis. Guru yang dicipta Bahan Penerbitan, Huntington Beach, CA.
3. Gersen, s. L., Keagle, m. B., eds. 2013. Prinsip sitogenetik klinikal. Springer, New York.
4. Gosden, J. R., ed. 1994. Kaedah dalam Biologi Molekul, Vol. 29. Protokol analisis kromosom. Akhbar Manusia, Totowa, n.J.
5. Hughes, j. F., Halaman, d. C. 2015.Biologi dan evolusi mamalia dan kromosom. Kajian Tahunan Genetik, 49, 22.1-22.dua puluh satu.
6. Kannan, t. P., Alwi, Z. B. 2009. Cytogenetics: Masa Lalu, Sekarang dan Masa Depan. Jurnal Sains Perubatan Malaysia, 16, 4-9.
7. Lawce, h. J., Coklat, m. G. 2017. Cytogenetics: gambaran keseluruhan. In: Manual Makmal AGT Cytogenetics, Edisi Keempat. Arsham, m. S., Barch, m. J., Lawce, h. J., eds. Wiley, New York.
8. Imam, c., Louis, a., Bon, c., Berthelot, c., Crolius, h. R. 2018. Evolusi kromosom pada asal usul genom vertebrata nenek moyang. Biologi Genom, 19, 166.
9. Schubert, i. 2007. Evolusi kromosom. Pendapat Semasa dalam Biologi Loji, 10, 109-15.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Cytogenetics - Tumbuhan, Haiwan, Manusia. Springer-Verlag, New York.