Karyotypová analýza

Jednou z metód cytogenetického výskumu zameraného na štúdium chromozómov je karyotypizácia. Analýza má niekoľko údajov o správaní, ako aj o niekoľkých typoch. 

Karyotyp je súbor ľudských chromozómov. Opisuje všetky vlastnosti génov: veľkosť, množstvo, tvar. Za normálnych okolností, genóm pozostáva z 46 chromozómov, 44 z nich autozomálne, ktorý je zodpovedný za zdedené vlastnosti (vlasy a oko farby, tvaru uší a ďalších). Posledným párom sú pohlavné chromozómy, ktoré určujú karyotyp: ženy 46XX a muži 46XU.

Diagnostický proces odhaľuje akékoľvek porušenie genómu:

• Zmeny v kvantitatívnom zložení.
• Porušenie štruktúry.
• Porušenie kvality.

Karyotyp sa spravidla vykonáva novorodenca na určenie genetických anomálií. Analýza je tiež zobrazená pre páry, ktoré plánujú tehotenstvo. V tomto prípade štúdia odhaľuje rozdiel medzi génmi, čo môže viesť k narodeniu dieťaťa s dedičnými chorobami.

Typy molekulárneho karyotypu:

1. Targetnoe

Pridelené na potvrdenie rôznych abnormalít a syndrómov. Umožňuje určiť príčiny straty tehotenstva: mrazený plod, potrat, prerušenie podľa zdravotných údajov. Definuje etiológiu dodatočnej množiny chromozómov s triploidiami. Analýza sa uskutočňuje na mikročipoch s 350 000 markermi, koncentrovanými v klinicky významných oblastiach chromozómov. Rozlišovacia schopnosť tejto štúdie je od 1 milióna bp.

2. standard

Identifikuje porušenia genómu s klinickým významom. Diagnostikuje syndrómy mikrodelecie a patológie spojené s autozomálnymi dominantnými ochoreniami. Určuje Spôsobuje chromozomálne abnormality nediferencovaných syndrómy u pacientov s vrodenými vadami, vrodené chyby, psychomotorickú retardáciou, autizmu.

Umožňuje odhaliť chromozomálne abnormality v prenatálnom období. Táto technika určuje aneuploidiu, patologické mikrodelecie plodu. Štúdia sa uskutočňuje na mikročipoch s 750 000 značkami s vysokou hustotou, ktoré pokrývajú všetky významné časti genómu. Rozlišovacia sila štandardnej karyotypovej analýzy je od 200 000 bp.

3. zväčšený

Umožňuje stanoviť príčiny chromozomálnych abnormalít u nediferencovaných syndrómov u detí. Identifikuje patogénne delécie, to znamená vymiznutie chromozómových oblastí a duplikácia - dodatočné kópie génov. Diagnostikuje miesta so stratou heterozygotnosti, príčiny autozomálnych recesívnych patológií.

Rozšírená analýza chromozómových mikroskopov sa uskutočňuje použitím mikromaticového systému s vysokou hustotou, ktorý obsahuje viac ako 2,6 milióna individuálnych markerov s vysokou hustotou. Rozlišovacia sila tejto štúdie umožňuje pokryť celý genóm a pohybuje sa od 50 000 bp. Vďaka tomu sú všetky časti génového kódu študované s čo najvyššou presnosťou, čo umožňuje odhaliť najmenšie štrukturálne poruchy.

Analýza karyotypu sa zvyčajne vykonáva podľa účelu genetika. V závislosti od lekárskych indikácií je možné priradiť jeden z vyššie uvedených typov. Štandardná štúdia stojí menej, ale je len zriedka predpísaná, pretože neodhaľuje mnohé chromozomálne abnormality. Cieľové karyotypizácia je drahšia analýza, takže je predpísaná v prítomnosti klinických príznakov syndrómov a iných anomálií. Rozšírená diagnóza je najdrahšia a najviac informatívna, pretože umožňuje plne študovať všetky 23 sád chromozómov.

Kde analyzovať karyotyp?

Chromozomálna mikromatrixová analýza sa odovzdáva tak, ako to predpisuje genetik. Štúdia je zameraná na štúdium genómu pacienta a odhalenie anomálií vo svojej štruktúre.

Chromozómy sú DNA vlákna, ich počet a štruktúra má svoju vlastnú špecifickosť pre každý druh. Ľudské telo obsahuje 23 párov chromozómov. Jeden pár určuje pohlavie: u žien 46XX chromozómov a u mužov 46XY. Zvyšné gény sú autozómy, teda iné ako gény.

Vlastnosti karyotypu:

• Analýza sa uskutočňuje 1 krát, pretože chromozómový súbor sa počas celého života nemení.
• Umožňuje určiť príčiny reprodukčných problémov u manželov.
• Diagnóza viacerých malformácií u detí.
• Identifikuje genetické abnormality.

Karyotyp sa podáva v špecializovanej lekárskej laboratóriu alebo v genetickom centre. Štúdia vykonáva kvalifikovaný lekár. Spravidla sú testy pripravené do 1-2 týždňov. Výsledky sú dešifrované genetikom.

Indikácie postupu analýza karyotypu

Postup karyotypu je priradený novonarodeným novorodencom na zisťovanie genetických abnormalít a dedičných chorôb, ako aj pre mužov a ženy v štádiu plánovania tehotenstva. Existuje tiež niekoľko ďalších indikácií pre analýzu:

• Mužská a ženská neplodnosť neznámeho pôvodu.
• Mužská neplodnosť: závažná a neoplastická oligozoospermia, teratozoospermia.
• Spontánny potrat: potraty, mrazené plody, predčasné pôrode.
• Primárna amenorea.
• Prípady predčasnej smrti novorodencov v anamnéze.
• Deti s chromozomálnymi abnormalitami.
• Deti s viacerými vrodenými malformáciami.
• Vek rodičov je viac ako 35 rokov.
• Viaceré neúspešné pokusy o oplodnenie IVF.
• Dedičná choroba v jednom z budúcich rodičov.
• Hormonálne poruchy u žien.
• Spermatogenéza neznámej etiológie.
• Úzky súvisiace manželstvá.
• Nepriaznivé ekologické životné prostredie.
• Dlhotrvajúci kontakt s chemikáliami, ožiarením.
• Škodlivé návyky: fajčenie, alkohol, drogy, drogová závislosť.

Karyotypovanie detí sa vykonáva v takýchto prípadoch:

• Vrodené chyby.
• Mentálna retardácia.
• Oneskorenie v psychomotorickom vývoji.
• Mikroanalémia a oneskorený vývoj psycho-reči.
• Sexuálne anomálie.
• Porušenie alebo oneskorenie sexuálneho vývoja.
• Spomalenie rastu.
• Prognóza zdravia dieťaťa.

Diagnóza sa odporúča pre všetkých manželov vo fáze plánovania tehotenstva. Analýza sa môže vykonať aj počas tehotenstva, to znamená prenatálneho chromozomálneho výskumu.

Ako vyzerá karyotyp?

Celkový počet znakov úplnej sady chromozómov je karyotyp. Na systematizáciu chromozómových analýz sa používa medzinárodná cytogenetická nomenklatúra, ktorá je založená na diferenciálnom farbení genómu pre podrobný opis celého vlákna DNA.

Štúdia odhalila:

• Trisomia - v páre je tretí extra chromozóm.
• Monosómia - jeden pár nemá jeden chromozóm.
• Inverzia - obrat genómu.
• Premiestnenie je pohyb miest.
• Zrušenie je strata stránky.
• Duplikácia - zdvojnásobenie fragmentu.

Výsledky analýzy sú zaznamenané pomocou tohto systému:

1. Celkový počet chromozómov a súbor genitálií je 46, XX; 46, XY.
2. Extra a chýbajúce chromozómy sú označené napríklad 47, XY, + 21; 46, XY-18.
3. Krátke rameno genómu je označené symbolom - p a dlhým - q.
4. Translokácia je t a delecia je del, napríklad 46, XX, del (6) (p12.3)

Pripravená analýza karyotypu je nasledovná:

• 46, XX - norma alebo sadzba ženy.
• 46, XY je normou človeka.
• 45, X - Shereshevsky-Turnerov syndróm.
• 47 XXY - Klinefelterov syndróm.
• 47, XXX - trizómia na X chromozóme.
• 47, XX (XY), +21 - Downov syndróm.
• 47, XY (XX), + 18 - Edwardsov syndróm.
• 47, XX (XY), + 13 - Patauov syndróm.

Cytogenetický výskum odhaľuje rôzne anomálie v štruktúre reťazca DNA. Analýza tiež diagnostikuje predispozície mnohým chorobám: endokrinné patológie, hypertenzia, poškodenie kĺbov, infarkt myokardu a ďalšie.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Príprava

Krvné bunky sa používajú na analýzu karyotypu, preto je veľmi dôležité správne sa pripraviť na diagnostiku.

Príprava na výskum chromozómov začína 2 týždne pred jej prijatím a spočíva v vylúčení vplyvu týchto faktorov na telo:

• Akútne a chronické choroby.
• Prijímanie liekov.
• Pitie alkoholu a drog, fajčenie.

Na analýzu sa použije venózna krv v 4 ml. Odber vzoriek krvi sa vykonáva prázdnym žalúdkom.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

Technika analýza karyotypu

Ľudský genóm sa nedá vidieť voľným okom, chromozómy sú viditeľné iba pod mikroskopom v určitých fázach bunkového delenia. Na určenie karyotypu sa používajú jednojadrové leukocyty, kožné fibroblasty alebo bunky kostnej drene. Pre štúdium sú bunky vhodné v metafáze mitózy. Biologická tekutina sa umiestni do skúmavky s lítiom a heparínom. Krv sa kultivuje počas 72 hodín.

Potom je kultúra obohatená o špeciálne látky, ktoré zastavujú delenie buniek v nevyhnutnej fáze diagnostiky. Z kultúry robia lieky na skle, ktoré sú predmetom vyšetrovania. Ďalšie informácie o stave genómu sa získajú jeho sfarbením. Každý chromozóm má pruhy, ktoré sú zreteľne viditeľné po zafarbení.

V klasickej chromozomálnej štúdii sa farbenie uskutočňuje s rôznymi farbivami a ich zmesami. Farbivo sa viaže k rôznym častiam genómu inak, čím je farbenie nerovnomerné. Z toho dôvodu vzniká komplex priečnych značiek, ktoré odrážajú lineárnu heterogenitu chromozómu.

Základné spôsoby farbenia:

• Q - poskytuje obrázky s vysokými detailmi. Táto metóda sa nazývala farbenie Casperssonu s akrichínovou horčicou s diagnostikou pod fluorescenčným mikroskopom. Používa sa na analýzu genetického pohlavia, identifikáciu translokácií medzi X a Y, Y a autozómami, ako aj na skríning mozaiky s Y chromozómami.
• G je upravená metóda Romanovsky-Giemsa. Má vyššiu citlivosť v porovnaní s Q. Používa sa ako štandardná metóda cytogenetickej analýzy. Identifikuje malé aberácie, markerové chromozómy.
• R - sa používa na detekciu homológnych G a Q negatívnych oblastí. Genóm je ošetrený akridínovým oranžovým farbivom.
• C - analyzuje centromérne oblasti chromozómov s konštitutívnym heterochromatínom a skutočnou distálnou časťou Y.
• T - používa sa na analýzu regiónov telomerickej DNA.

Farebné a pevné bunky sú fotografované pod mikroskopom. Z výslednej sady fotografií tvorí očíslovanú sadu dvojíc autozóm, teda systematizovaný karyotyp. Obraz DNA vlákien je orientovaný vertikálne, číslovanie závisí od veľkosti, s dvojicou pohlavných chromozómov pokrývajúcich súbor.

Krvné preparáty sa analyzujú pod mikroskopom 20-100 metafázových platní na zistenie kvantitatívnych a štrukturálnych odchýlok.

• Kvantitatívne odchýlky sú zmeny v počte génov. Podobný je aj pri Downovom syndróme, keď je ďalších 21 chromozómov.
• Štrukturálne odchýlky predstavujú zmenu samotných chromozómov. Môže to byť pád genómu, prenos jednej časti do druhej, rotácia o 180 stupňov a viac.

Technika karyotypu je náročný proces. Štúdia vykonávajú vysokokvalifikovaní odborníci. Ak chcete diagnostikovať genóm jednej osoby, môže to trvať celý pracovný deň.

Analýza karyotypu manželov

Keď sa oženime, veľa párov čelí problému počatia. Cytogenetická analýza dokazuje, že rieši reprodukčné problémy. Karyotypovanie manželov umožňuje odhaliť anomálie v štruktúre genómu, ktoré zasahujú do detí alebo narúšajú proces gravidity. Zmena karyotypu je nemožná, ale vďaka diagnostike môžete určiť skutočné príčiny neplodnosti a potratov, nájsť spôsoby, ako ich vyriešiť.

Chromozomálna mikromatrixová analýza sa vykonáva na zistenie abnormalít v štruktúre štruktúry a počte reťazcov DNA, ktoré môžu spôsobiť dedičné choroby v budúcom dieťati alebo neplodnosť manželov. Existujú medzinárodné štandardy pre analýzu budúcich rodičov:

• Chromozomálne patológie v rode, v rodine.
• Potreba tehotenstva v anamnéze.
• Vek tehotnej je starší ako 35 rokov.
• Dlhodobé mutagénne účinky na telo.

K dnešnému dňu sa používajú takéto metódy karyotypu:

1. Analýza chromozómov v krvných bunkách.

Umožňuje identifikovať prípady neplodnosti, keď je príležitosť mať dieťa významne znížená alebo úplne neprítomná od jedného z manželov. Prieskum tiež určuje riziko nestability genómu. Na liečbu abnormalít môžu pacienti predpisovať antioxidanty a imunomodulátory, ktoré znižujú zlyhanie počatia.

Na štúdiu sa užíva žilová krv. Z biologickej tekutiny sa izolujú lymfocyty, ktoré sú stimulované v skúmavke, ošetrené špeciálnou látkou, zafarbené a študované. Napríklad s Klinefelterovým syndrómom, ktorý sa prejavuje ako mužská neplodnosť, v karyotype je ďalší chromozóm 47 x XX. Tiež možno identifikovať štrukturálne zmeny v genóme: inverzia, delécia, translokácia.

2. Prenatálna skúška.

Definuje chromozómové patológie plodu v počiatočných štádiách tehotenstva. Takáto štúdia je potrebná na diagnostiku genetických ochorení alebo malformácií, ktoré vedú k úmrtiu plodu v maternici.

Na vykonávanie výskumu je možné tieto metódy použiť:

• Neinvazívne - bezpečné pre matku a plod. Diagnóza sa vykonáva pomocou detského ultrazvuku a podrobnej biochemickej analýzy krvi žien.
• Invazívne - choriových klkov vzorkovanie, Kordocentéza, platsentotsentez amniocentéza. Pre analýzu vykonáva plotové placenty alebo choriových buniek, amniotickej tekutiny alebo krvi z pupočnej šnúry. Cez vysokú diagnostickú presnosťou, invazívne techniky majú zvýšené riziko komplikácií, preto vykonávať len za prísnych zdravotných indikácií pri ultrazvukovom fetálnej patológie, nové matky staršie ako 35 rokov, rodičia s chromozómové abnormality, zmeny v biochemických krvných markerov detekovaný.

Pre cytogenetický výskum je možné použiť nielen krv, ale aj ejakulát. Táto metóda sa nazýva tunel a umožňuje určiť jednu z najbežnejších príčin mužskej neplodnosti pod podmienkou normálneho karyotypu - fragmentácie DNA spermií.

Ak existujú genetické mutácie alebo chromozomálne aberácie u jedného z manželov, lekár rozpráva o možných rizikách a pravdepodobnosti výskytu odchýlok dieťaťa. Vzhľadom na to, že génové patológie sú nevyliečiteľné, ďalšie rozhodnutie páru sa prijíma samostatne: používajte darcovský materiál (spermie, vajcia), riziko pôrodu alebo pobyt bez detí.

Ak sa v procese gravidity zistia odchýlky v genóme, tak u žien, ako aj u embryí, lekári odporúčajú prerušenie takýchto tehotenstiev. Je to spôsobené zvýšeným rizikom narodenia dieťaťa s vážnymi a v niektorých prípadoch nekonzistentnými so životom, odchýlkami. Analýza a dešifrovanie výsledkov vykoná genetik.

[17], [18], [19], [20], [21]

Krvný test na karyotyp

Najčastejšie sa karyotyp uskutočňuje na analýze venóznej krvi kultiváciou buniek. Ale na uskutočnenie cytogenetického výskumu možno použiť iný biologický materiál:

• Bunky z plodovej vody.
• Placenta.
• Bunky embryí.
• Nevhodný materiál.
• Kostná dreň.

Aký materiál sa použije na diagnostiku, závisí od príčiny a úlohy analýzy. Približný algoritmus na testovanie krvi:

• Malý objem kvapaliny počas 72 hodín sa umiestni do živného média pri teplote 37 ° C.
• Pretože chromozómy sú viditeľné v štádiu metafázy bunkového delenia, do biologického média sa pridá činidlo, ktoré zastavuje proces štiepenia v požadovanej fáze.
• Bunková kultúra sa farbila, fixovala a analyzovala pod mikroskopom.

Analýza krvných karyotypu poskytuje veľmi presnú detekciu anomálií v štruktúre reťazcov DNA: intrazmeny a interchromosomal prestavby, zmeniť poradie genomových fragmentov oboch. Hlavným účelom diagnostiky je identifikácia genetických ochorení.

[22], [23], [24], [25], [26], [27]

Genetická analýza karyotypu

Cytogenetická diagnostika zameraná na štúdium veľkosti, počtu a tvaru chromozómov je genetický karyotyp. Analýza má také indikácie na vykonanie:

• Identifikácia vrodených chýb.
• Riziko dieťaťa s dedičnými patologiami.
• Podozrenie z neplodnosti.
• Porušenie spermogramu.
• Neuchopiteľnosť tehotenstva.
• Vypracovanie plánu na liečbu niektorých typov neoplastických nádorov.

Genetická analýza karyotypu je tiež zahrnutá do zoznamu povinných pre manželov, ktorí plánujú mať deti.

Najčastejšie štúdia odhaľuje tieto patológie:

1. Aneuplodia je zmena v počte chromozómov v smere zvyšovania a znižovania. Porušenie rovnováhy vedie k potratom, narodeniu dojčiat s ťažkými kongenitálnymi patológiami. Mozaiková forma aneuploidie spôsobuje Downov syndróm, Edwardsov syndróm a iné veľmi nekompatibilné ochorenia.
2. Znovu vytvorte karyotyp - ak sú zmeny vyrovnané, chromozómová sada nie je zlomená, ale jednoducho inak usporiadaná. Pri nevyvážených zmenách hrozia mutácie génov, ktoré sú obzvlášť nebezpečné pre budúce generácie.
3. Translokácia je nezvyčajná štruktúra reťazca DNA, to znamená nahradenie jedného fragmentu genómu iným. Vo väčšine prípadov sa zdedil.
4. Porušenie sexuálnej diferenciácie je extrémne zriedkavá chromozomálna porucha, ktorá sa nie vždy prejavuje vonkajšími symptómami. Nedodržanie fenotypového pohlavia môže byť jednou z príčin neplodnosti.

Analýza karyotypu sa vykonáva v genetických laboratóriách, kvalifikovaní lekári genetiky.

Karyotypová analýza s aberáciami

Aberácie sú poruchy štruktúry chromozómov spôsobené ich diskontinuitami a redistribúciou so stratou alebo duplikovaním genetického materiálu. Karyotypizácia s aberáciou je štúdia zameraná na zistenie akýchkoľvek zmien v štruktúre genómu.

Typy aberácií:

• Kvantitatívne - porušenie počtu chromozómov.
• Štrukturálne - porušenie štruktúry genómu.
• Pravidelné - sú určené vo väčšine alebo vo všetkých bunkách tela.
• Nepravidelné - vznikajú v dôsledku vplyvu rôznych nepriaznivých faktorov (vírusy, ožiarenie, chemické účinky) na telo.

Analýza určuje karyotyp, jeho vlastnosti, znaky vplyvu rôznych negatívnych faktorov. Chromozomálne vyšetrenie s aberáciami sa vykonáva v takýchto prípadoch:

• Neplodnosť v manželstve.
• Spontánne spontánne potraty.
• Prípady mŕtveho dieťaťa v anamnéze.
• Skorá detská úmrtnosť.
• Zamrznuté tehotenstvo.
• Vrodené chyby.
• Porušenie sexuálnej diferenciácie.
• Podozrenia z chromozomálnej patológie.
• Oneskorený duševný, fyzický vývoj.
• Vyšetrenie pred IVF, ICSI a inými reprodukčnými postupmi.

Na rozdiel od klasického karyotypu, táto analýza trvá dlhšie a má viac času.

Karyotypová analýza pre dieťa

Podľa zdravotnej štatistiky hrajú vrodené patológie významnú úlohu pri príčinách detskej úmrtnosti. Na včasné zistenie genetických abnormalít a dedičných ochorení sa dieťa analyzuje na karyotyp.

• Najčastejšie sú deti diagnostikované s trisomickým - Downovým syndrómom. Táto patológia sa vyskytuje u 1 z 750 detí a prejavuje sa v rôznych druhoch odchýlok vo fyzickom aj intelektuálnom vývoji.
• Na druhom mieste v prevalencii Klinefelterova syndrómu. Vyjadruje sa ako oneskorenie sexuálneho vývoja v dospievaní a vyskytuje sa u 1 zo 600 novorodencov.
• Ďalšou genetickou patológiou diagnostikovanou u 1 z 2500 žien je syndróm Shereshevsky-Turnerovho syndrómu. V detstve sa toto ochorenie prejavuje zvýšenou pigmentáciou kože, opuchom chodidiel, rúk a holen. Počas puberty je nedostatok menštruácie, vlasová línia pod podpazuší a pri puberte nie sú vyvinuté ani mliečne žľazy,

Karyotypizácia je nevyhnutná nielen pre batoľatá s viditeľnými odchýlkami, pretože umožňuje podozrenie na genetické problémy a začať ich nápravu. Analýza sa odovzdá v lekársko-genetickom centre. V závislosti od veku dieťaťa môže byť krv odobratá z päty alebo z žily. V prípade potreby genetik môže vyžadovať analýzu karyotypu a rodičov.

Analýza novorodenca karyotypu

Neonatálne skríning je prvou analýzou vykonanou novorodencami. Štúdia sa uskutočňuje v materskom dome počas 3-4 dní života, pre predčasne narodené deti v deň 7. Skoré karyotypovanie umožňuje odhaliť genetické abnormality a poruchy štruktúry DNA pred vznikom viditeľných patologických symptómov.

Na včasnú diagnostiku použite krv z päty dieťaťa. Cytogenetický výskum je zameraný na identifikáciu takýchto spoločných patológií medzi deťmi, ako sú:

• Fenylketonúria je dedičné ochorenie charakterizované znížením aktivity alebo neprítomnosťou enzýmu, ktorý štiepi aminokyselinu fenylalanín. Keď postupuje vedie k narušeniu mozgu a mentálnej retardácii.
• Cystická fibróza - postihuje žľazy, ktoré vytvárajú tajomstvá, tráviace šťavy, pot, sliny, hlien. Spôsobuje narušenie fungovania pľúc a orgánov tráviaceho traktu. Choroba sa zdedil.
• Vrodená hypotyreóza je lézie štítnej žľazy s nedostatočnou produkciou jej hormónov. Vedie to k oneskoreniu fyzického a duševného vývoja.
• Adrenogenitálny syndróm je patologický stav, pri ktorom nadobličková kôra produkuje nedostatočné množstvo hormónov. Z tohto dôvodu je narušený vývoj pohlavných orgánov.
• Galaktesémia je patológia, pri ktorej je narušená transformácia galaktózy na glukózu. Liečba spočíva v odmietnutí mliečnych výrobkov. Bez včasnej diagnózy môže spôsobiť slepotu a smrť.

Ak sú podľa výsledkov analýzy karyotypu u novorodenca zistené akékoľvek odchýlky alebo anomálie, potom sa vykoná súbor ďalších štúdií na objasnenie diagnózy. Takáto včasná diagnóza pomôže včas identifikovať akékoľvek problémy v tele dieťaťa a začať liečbu.

[28], [29], [30], [31], [32], [33], [34]

Koľko analýz sa urobí pre karyotyp?

Trvanie chromozómového výskumu trvá od 10 do 21 dní. Keď sú výsledky pripravené, závisí od typu analýzy, teda z aberácií alebo klasického karyotypu.

Hotová analýza karyotypu obsahuje tieto informácie:

• Počet chromozómov.
• Existuje nejaká zmena v štruktúre chromozómov.
• Existujú nejaké porušenia v poradí genómu.

Dešifrovanie výsledkov a ich interpretácia je zodpovednosťou genetika. Ak sa zistí akékoľvek abnormality, lekár poskytne lekársku pomoc na ďalšiu diagnózu alebo usmernenie týkajúce sa liečby.

Normálny výkon

Normálne karyotypy pre človeka sú 46, XX alebo 46, XY. Spravidla sa ich zmena vyskytuje v počiatočných fázach vývoja tela:

• Najčastejšie sa porucha vyskytuje počas obdobia gametogenézy (pre-embryonálny vývoj), keď rodičovské pohlavné bunky produkujú kyotyp zygote. Ďalší vývoj takejto zygoty vedie k tomu, že všetky bunky embrya obsahujú abnormálny genóm.
• Porušenie môže nastať v počiatočných štádiách rozdelenia zygote. V tomto prípade embryo obsahuje niekoľko bunkových klonov s rôznymi karyotypmi. To znamená, že sa rozvíja mozaika - početnosť karyotypov celého organizmu a jeho orgánov

Zmeny v genóme sa prejavujú rôznymi patológiami a zlozvykmi. Zvážte bežné karyotypové anomálie:

• 47, XXY; 48, XXXY - Klinefelterova syndróm, polysómia na chromozóme X u mužov.
• 45X0; 45X0 / 46XX; 45, X / 46, XY; 46, X izo (Xq) - Shereshevsky-Turnerov syndróm, X chromozómová monozómia, mozaika.
• 47, XXX; 48, XXXX; 49, XXXXX - polysómia na X chromozóme, trizómia.
• 47, XX, + 18; 47, XY, + 18 - Edwardsov syndróm, trizómia na 18 chromozóme.
• 46, XX, 5p- - syndróm kývavého kŕča, vynechanie 5 párov genómu s krátkym ramenom.
• 47, XX, + 21; 47, XY, + 21 - Downova choroba, trizómia na 21 chromozómoch.
• 47, XX, + 13; 47, XY, + 13 - Patauov syndróm, trizómia na chromozóme 13.

Cytogenetický výskum je zameraný na určenie stavu reťazca DNA, identifikáciu defektov a anomálií. Akákoľvek odchýlka od normálnych indexov je príležitosťou na komplexné vyšetrenie tela.

[35], [36], [37], [38], [39], [40], [41], [42], [43], [44], [45], [46]

Zariadenie na analýzu

Na decipráciu karyotypu sa používa metóda sekvenovania. Táto technika bola vyvinutá v roku 1970 a je založená na určení sekvencie aminokyselín v DNA. Sekvenčné stroje používajú interaktívne cyklické enzymatické reakcie s ďalším spracovaním a porovnaním získaných výsledkov.

Základné funkcie sekvencerov:

• Primárne úplné štúdium neznámych genómov, exómov, transkriptov.
• Karyotyping.
• Paleogenetika.
• Metagenomika a mikrobiálna diverzita.
• Resequencing a mapovanie.
• DNA metylačná analýza.
• Analýza transkriptov.

V prvej fáze zariadenie vytvára knižnicu náhodných sekvencií DNA vlákien. Potom vytvorí amplicón pomocou PCR, ktoré sa používajú ako vzorky. V záverečnej fáze sa stanoví primárna štruktúra všetkých fragmentov.

Sekvencie poslednej generácie sú plne automatizované a široko používané na genomickú analýzu, čo minimalizuje produkciu chybných výsledkov v dôsledku ľudského faktora.

Interpretácia výsledkov analýzy karyotypu

Interpretácia výsledkov cytogenetického výskumu vykonáva genetik. Analýza je zvyčajne pripravená na 1-2 týždne a môže vyzerať takto:

• 46XX (XY) sú zoskupené do 22 párov a 1 pár pohlavia. Genóm má normálnu veľkosť a štruktúru. Anomálie neboli odhalené.
• Genóm je rozbitý, detekuje sa viac ako 46 chromozómov. Formy a veľkosti jedného / niekoľkých chromozómov sú abnormálne. Páry genómu sú zlomené / nesprávne zoskupené.

Čo sa týka patologických abnormalít v karyotypu, rozlišujú takéto bežné poruchy:

• Trisómia je extra somatický chromozóm. Downov syndróm, Edwardsov syndróm.
• Monosómia je strata jedného chromozómu.
• Vymazanie je absencia miesta genómu. -46, xx, 5p-mačkový syndróm.
• Translokácia je prenos jedného úseku genómu do druhého.
• Duplikácia je duplicita fragmentu.
• Inverzia - rotácia fragmentu chromozómu.

Na základe výsledkov analýzy karyotypu lekár urobí záver o stave genotypu a stupni genetického rizika. Pri najmenších zmenách v štruktúre reťazcov DNA sa priradí súbor ďalších štúdií. Identifikované aberácie sa nemusia prejavovať, ale zvyšujú riziko vzniku pôrodov s genetickými abnormalitami.