Vad är fluorescerande teknik för hybridisering av situationen?
Fluorescerande in situ-hybridisering, även känd som fluorescens in situ-hybridisering, kallas ofta FISH. Det är en teknik som involverar användning av en kort DNA-märkning märkt med ett fluorescerande färgämne för att upptäcka genetiska avvikelser. FISH tillåter utredare att visualisera kromosomer, delar av kromosomer eller specifika gener snabbt och exakt. Detta används ofta för att bestämma prognosen för och behandlingen för vissa sjukdomar, särskilt cancer.
FISH används för att bestämma om kromosomer har abnormiteter. Detta kan inkludera kromosomala borttagningar, omarrangemang eller translokationer, i vilka två kromosomer har växlade segment. FISH tillåter också utredare att visualisera specifika gener. Det kan bestämma om en viss gen är närvarande, var den ligger på kromosomerna och om flera kopior finns. Detta kallas genkartläggning.
En persons genetiska sammansättning finns i deras DNA, som är beläget i kärnorna i alla deras celler. DNA har två trådar som är komplementära till varandra. Med andra ord har de molekyler som kallas baspar som matchar exakt varandra. Gener är segment av DNA som har en viss sekvens av baspar och är belägna på specifika kromosomområden. Gener ärvs och bestämmer hur celler fungerar, men de kan också muteras om sekvensen för DNA-baspar förändras.
Den fluorescerande in situ-hybridiseringstekniken drar nytta av den kompletta naturen hos DNA-strängar. Undersökare skapar först en sond. Detta är en kort, enkelsträng av DNA som är komplement till den genetiska sekvensen som utredaren letar efter. Sonden märks sedan eller fästas vid ett fluorescerande färgämne.
Celler från sjuk vävnad, såsom en tumörbiopsi, utgör vanligtvis provet som ska undersökas av FISH. Provet upphettas för att denaturera DNA i kärnorna i cellerna. Detta betyder att de dubbla DNA-strängarna i provcellerna bryts isär för att bilda enstaka strängar. En specifik FISH-sond hybridiseras sedan med provet. Med andra ord införs sondens enstaka tråd och smälter samman med sin komplementära enstaka tråd i de denaturerade provcellerna.
Med hjälp av ett speciellt lysrörsmikroskop tittar forskaren på provet. Om den specifika genen eller kromosomen finns i provcellerna kommer den att visas som ett lysrör mot en mörkare bakgrund. Forskare kan lätt se om genen är närvarande eller inte, och om den är, hur många kopior av genen som finns i varje cell. Om forskaren söker platsen för en gen kan han eller hon se var på kromosomen den är. Ett vanligt ljusmikroskop kan inte användas med FISH, eftersom det fluorescerande färgämnet avger en mycket låg ljusnivå.
Användning av DNA-hybridisering med sonder genomfördes först på 1960-talet; emellertid märktes sönderna med radioaktiva substanser snarare än fluorescerande. Detta hade flera problem. Radioaktiva ämnen är i sig instabila, farliga och kräver speciella protokoll för bortskaffande. Det tar också lång tid att mäta den radioaktiva signalen som släpps ut av den hybridiserade sonden. Den fluorescerande hybridiseringstekniken in situ övervinner de flesta av dessa hinder.
Om utredare vet vilken gen de letar efter är FISH snabba och exakta på att hitta den. FISH kan också utföras även om celler inte aktivt delar sig, och det ger mer specifik information om avvikelser i kromosomer. Mer konventionella tekniker, som karotyper, berättar helt enkelt för utredarna antalet och storleken på kromosomer i en cell.
Fluorescerande hybridisering in situ har nackdelar. Eftersom nyckeln till FISH är att känna till basparets sekvens och / eller plats för en gen, kan den inte användas som ett generellt screeningverktyg. Det är också dyrare än andra, mindre specifika tekniker och kanske inte finns i alla laboratorier eller sjukhus.
Fördelarna och nackdelarna med fluorescerande in situ-hybridisering beskrivs bäst genom exempel. FISH används rutinmässigt vid diagnos av bröstcancer för att avgöra om en patient har flera kopior av en gen som heter HER2. Detta indikerar vanligtvis en mer aggressiv form av bröstcancer, och att patienten bör få vissa mediciner som en del av sin behandling. FISH kan användas för detta eftersom basparets sekvens och kromosomal placering av HER2-genen är kända. Däremot kan FISH inte användas för att bestämma vilken okänd gen eller gener som har orsakat bröstcancer eller för att screena för bröstcancer i allmänhet.