سیتوژنتیک

سیتوژنتیک چیست؟

سیتوژنتیک علم مطالعه ساختمان کروموزوم هاست. در این علم کروموزوم‌ها با استفاده از تکنیک‌های باندینگ (نوارگذاری) و یا شیوه‌های سیتوژنتیک ملکولی مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرند. هر انسان در مجموع ۴۶ کروموزوم دارد که هنگام لقاح نصف می‌شود. از این ۴۶ کروموزوم دو کروموزوم جنسی اند و جنسیت را مشخص می‌کنند. هر انسان به هنگام لقاح ۲۳ کروموزوم از اسپرم پدر و ۲۳ کروموزوم از تخمک مادر دریافت می‌کند.
44 کروموزوم موجود در سلول های انسانی را که دو به دو مشابه بوده و به صورت 22 جفت مشاهده می‌شوند را به ترتیب اندازه از شماره یک تا 22 شماره گذاری کرده‌اند و به آنها کروموزوم‌های اتوزومال می‌گویند. دوکروموزوم X و Y ،کروموزومهای جنسی نام دارند.

صفات ژنتیکی و ارثی در انسان و سایر موجودات به وسیله ژن‌ها کنترل می‌شوند. به عبارتی ژن‌ها را می‌توان بلوک‌های توارثی معرفی کرد که با الگوی خاصی دسته بندی شده و در کروموزم‌ها قرار گرفته‌اند. این کروموزم‌ها در هسته تمام سلول‌های بدن یک فرد وجود دارند و تمام خصوصیات فیزیکی و بیولوژیکی وی را در خود جای داده‌اند. نیمی از کروموزم‌ها از هر والد با یکدیگر مخلوط شده و سلول تخم کامل را تشکیل می‌دهند. این ترکیب جدید کروموزومی همراه با تقسیم سلول تخم در طول رشد جنینی تکثیر شده و وارد تمام سلول‌های جنین می‌شود.

 

بخش های سیتوژنتیک:

تشخیص پیش از تولد: انواع تکنیک‌های متداول نواری (Banding) بر روی نمونه‌های خون، مایع آمنیوتیک و پرزهای جفتی

  • تشخیص پس از تولد: انواع تکنیک‌های متداول باندینگ و باندیگ با رزولوشن بالا بر روی نمونه‌های خون محیطی و بافت
  • سرطان: تشخیص نوع لوسمی و لنفوم، انتخاب درمان، کنترل پاسخ به درمان با استفاده از نمونه‌ی مغز استخوان

کاریوتایپ چیست؟

علت بسیاری از بیماری های ژنتیکی، اختلال در حالت و وضعیت کروموزوم ها می باشد. بنابراین کم و زیاد شدن تعداد کروموزوم ها یا جابجایی بین آنها باعث ایجاد بیماری خواهد شد. مشخص کردن وضعیت کروموزوم ها و بررسی تغییرات عددی یا ساختاری آنها با روش سیتوژنتیک و انجام کاریوتایپ امکان پذیر می باشد. کاریوتایپ یعنی چیدمان کروموزومها در کنار هم و مقایسه آنها با نمونه سالم تا بتوان نقص احتمالی را مشخص نمود.

کاریوتایپ به چه افرادی توصیه می شود؟
وجود اختلالات کروموزومی در والدین
سندروم های شایع مانند داون، ادوارد، پاتو و…
اختلال کروموزومی واضح در فرد یا بستگان درجه یک
تعیین جنسیت در مواردی که جنسیت فرد مورد سوال است
زوجینی که سقط مکرر داشته اند.
زوجینی که مشکل ناباروری یا نازایی دارند
اگر دوره قاعدگی خانم نامنظم باشد و یا اصلا عادت ماهیانه نشده باشد.
ابهام جنسی و یا وجود اندامهای تناسلی غیر طبیعی
مرده زایی،مرگ بدون دلیل بعد از تولد
ناهنجاری های مادر زادی
چنانچه در فردی یا نمونه ای اختلال کروموزومی مشاهده شود، لازم است خانواده مورد مشاوره ژنتیکی قرار گیرند. حتی فرد سالم نیز ممکن است دارای تبادل کروموزومی متعادل باشد.
اگر نتیجه بررسی کاروتایپ یک فرد مبتلا به صورت نرمال گزارش شود دو علت دارد:
اختلال کروموزومی کوچکتر از حد تشخیص میکروسکوپ نوری می باشد.
فرد فاقد اختلال کروموزومی می باشد و بیماری علت دیگری دارد.

 

 

سیتوژنتیک مولکولی چیست؟

سیتوژنتیک مولکولی مجموعه ای از روش های سیتوژنتیک و ملکولی است که شامل کلیه جنبه های زیست شناسی کروموزوم و کاربرد تکنیک های سیتوژنتیک مولکولی در همه زمینه های زیست شناسی و پزشکی از جمله سازمان ساختاری و عملکردی کروموزوم و هسته، تغییر ژنوم، بیان و تکامل، ناهنجاری های کروموزومی و تغییرات ژنومی در ژنتیک پزشکی و ژنتیک تومور می باشد.

سیتوژنتیک مولکولی در درجه اول مجموعه بزرگی از تکنیک هایی را تعریف می کند که یا با کل ژنوم یا توالی DNA هدفمند خاص انجام می شود. مناطق موضعی شامل موارد زیر می شوند، اما محدود به این موارد نیستند:

  • سازمان ساختاری و عملکردی کروموزوم و هسته
  • تغییر ژنوم، بیان و تکامل
  • ناهنجاری های کروموزومی و تغییرات ژنومی در ژنتیک بالینی
  • برنامه های کاربردی قبل از پیوند، تشخیص قبل و بعد از زایمان
  • برنامه های کاربردی در سیستم عصبی مرکزی، سرطان و تحقیقات خون شناسی

کاربرد سیتوژنتیک:

تشخیص انواع حذف و ریزحذف، جابجایی، واژگونی و اختلالات شمارشی کروموزوم‌ها با تکنیک‌های نواری (Banding) و FISH

  • هیبریداسیون مقایسه‌ای ژنوم بر آرایه الیگو Array Comparative Genomic Hybridization (aCGH) و غربالگری ژنتیک پیش از لانه‌گزینی Preimplantation Genetic Screening (PGS)· هیبریداسیون مقایسه‌ای ژنوم بر آرایه bac

زیر دسته های سیتوژنتیک مولکولی :

آزمایش آرایه CGH  (Array CGH)

Array CGH  تکنیکی با قدرت تفکیک و سرعت بالا است که به منظور بررسی حذف و یا اضافه شدن ها در کل ژنوم و شناسایی عدم تعادل کروموزومی می باشد. این آزمایش، به ویژه جهت شناسایی افراد مبتلا به تاخیر رشد جسمی و عقلی بدون علت مشخص، معلولیتها، مبتلایان همراه با برخی علائم اوتیسم (ASD)، یا ناهنجاری های مادرزادی متعدد کاربرد دارد.

آزمایش هیبریداسیون درجا یا FISH Fluorescence in situ hybridization

در مطالعات کلینیکی، می تواند برای تشخیص پیش از تولد (حدودا هفته ١۵ بارداری پس از نمونه گیری مایع امنیوتیک) ناهنجاری های کروموزومی (شایع‌ترین آنها تریزومی کروموزوم‌های ١٣، ١٨، ٢١ به ترتیب سندرم پاتو، ادوارد و داون، اختلالات کروموزوم‌های جنسی همانند سندرم کلاین فلتر (XXY، ۴٧) و سندرم ترنر (X، ۴۵) )، تشخیص افراد ناقل بیماری های ژنتیکی، تشخیص سیتوژنتیکی سرطانها (از جمله CML سرطان خون یا لوسمی مزمن بزرگسالان و سرطان پستان) و شناسایی اختلالات ناشی از بیان ژن ها مورد استفاده قرار گیرد .

آنالیز ریز آرایه کروموزومی یا CMA Chromosomal Microarray

این تست توانایی سیتوژنتیک بالینی در بررسی ژنوم انسان را افزایش داده است به  گونه ای که در حال حاضر جایگزین کاریوتایپ است و همانند FISH، تست تشخیصى در افراد داراى تاخیر تکاملى/ نارسایى ذهنى بدون علت، گستره اختلال اوتیسم یا ناهنجاریهاى مادرزادى متعدد مى باشد.

تکثیر چندگانه وابسته به پروب یا MLPA یا (Multiplex Ligation -Dependent Probe Amplification)

روش MLPA  یکی از جدیدترین و کارآمدترین روش های مولکولی برای تشخیص سریع و دقیق تعداد نسخه ژنی  (deletion, duplication) و حتی جهش های نقطه ای در طیف وسیعی از بیماری های ژنتیکی انسانی می باشد. حسن روش MLPA  درآن است که میتوان تعدادنسخه ژنی (deletion,duplication) با محدوده نامشخص را به راحتی و سریع مشخص کرد.