Hvad er fluorescerende teknik i hybridisering af situationen?
Fluorescerende in situ-hybridisering, også kendt som fluorescens in situ-hybridisering, kaldes mere ofte FISH. Det er en teknik, der involverer anvendelse af en kort streng DNA, der er mærket med et fluorescerende farvestof til at påvise genetiske abnormiteter. FISH giver undersøgere mulighed for at visualisere kromosomer, dele af kromosomer eller specifikke gener hurtigt og præcist. Dette bruges ofte til at bestemme prognosen for og behandlingen af visse sygdomme, især kræftformer.
FISH bruges til at bestemme, om kromosomer har abnormiteter. Dette kan omfatte kromosomale deletioner, omarrangementer eller translokationer, hvor to kromosomer har skiftede segmenter. FISH giver også undersøgere mulighed for at visualisere specifikke gener. Det kan bestemme, om et bestemt gen er til stede, hvor det er placeret på kromosomerne, og om flere kopier er til stede. Dette kaldes genmapping.
En persons genetiske sammensætning er indeholdt i deres DNA, som er placeret i kerne i alle deres celler. DNA har to strenge, der er komplementære til hinanden. Med andre ord har de molekyler kaldet basepar, der matcher nøjagtigt sammen. Gener er segmenter af DNA, der har en bestemt sekvens af basepar og er lokaliseret på specifikke områder af kromosomer. Gener arves og bestemmer, hvordan celler fungerer, men de kan også blive muterede, hvis sekvensen af DNA-basepar ændrer sig.
Den fluorescerende in situ-hybridiseringsteknik drager fordel af den gratis natur af DNA-strenge. Undersøgere opretter først en sonde. Dette er en kort, enkelt DNA-streng, der er komplementær til den genetiske sekvens, som efterforskeren leder efter. Proben mærkes derefter eller fastgøres til et fluorescerende farvestof.
Celler fra syvt væv, såsom en tumorbiopsi, udgør normalt prøven, der skal undersøges af FISH. Prøven opvarmes for at denaturere DNA'et i cellernes kerner. Dette betyder, at dobbeltstrengene af DNA i prøvecellerne går i stykker og danner enkeltstrenge. En specifik FISH-sonde hybridiseres derefter med prøven. Med andre ord introduceres sondens enkeltstreng og smelter sammen med sin komplementære enkeltstreng i den denaturerede prøveceller.
Ved hjælp af et specielt fluorescerende mikroskop ser forskeren på prøven. Hvis det specifikke gen eller kromosom er til stede i prøvecellerne, vil det fremstå som et fluorescerende lys mod en mørkere baggrund. Forskere kan let se, om genet er til stede eller ej, og om det er, hvor mange kopier af genet der er i hver celle. Hvis forskeren søger placeringen af et gen, kan han eller hun se, hvor på kromosomet det er. Et almindeligt lysmikroskop kan ikke bruges med FISH, fordi det fluorescerende farvestof afgiver et meget lavt lysniveau.
Anvendelse af DNA-hybridisering med prober blev først gennemført i 1960'erne; proberne blev imidlertid mærket med radioaktive stoffer snarere end fluorescerende stoffer. Dette havde adskillige problemer. Radioaktive stoffer er i sig selv ustabile, farlige og kræver særlige protokoller til bortskaffelse. Det tager også lang tid at måle det radioaktive signal, der udsendes af den hybridiserede sonde. Den fluorescerende in situ hybridiseringsteknik overvinder de fleste af disse forhindringer.
Hvis efterforskere ved, hvilket gen de leder efter, er FISH hurtig og præcis med at finde det. FISH kan også udføres, selvom celler ikke aktivt deler sig, og det giver mere specifik information om abnormiteter i kromosomer. Mere konventionelle teknikker, såsom karotipering, fortæller blot undersøgere antallet og størrelsen af kromosomer i en celle.
Fluorescerende in situ-hybridisering har ulemper. Da nøglen til FISH er at kende baseparets sekvens og / eller placering af et gen, kan det ikke bruges som et generelt screeningsværktøj. Det er også dyrere end andre, mindre specifikke teknikker og er muligvis ikke tilgængelig på alle laboratorier eller hospitaler.
Fordelene og ulemperne med fluorescerende in situ-hybridisering beskrives bedst ved eksempel. FISH anvendes rutinemæssigt i diagnosen brystkræft til at bestemme, om en patient har flere kopier af et gen kaldet HER2. Dette indikerer normalt en mere aggressiv form for brystkræft, og at patienten bør modtage visse medicin som en del af deres behandling. FISH kan bruges til dette, fordi baseparssekvensen og kromosomal placering af HER2-genet er kendt. I modsætning hertil kan FISH ikke bruges til at bestemme, hvilket ukendt gen eller gener der har forårsaget brystkræft eller til screening for brystkræft generelt.