साइटोजेनेटिक विधि से अध्ययन किया जाता है। आनुवंशिक तरीके

साइटोजेनेटिक (कैरियोटाइपिक, कैरियोटाइपिक) तरीकेमुख्य रूप से व्यक्तिगत व्यक्तियों के कैरियोटाइप के अध्ययन में उपयोग किया जाता है।

इस पद्धति का सार व्यक्तिगत गुणसूत्रों की संरचना के साथ-साथ सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में मानव कोशिकाओं के गुणसूत्रों के सेट की विशेषताओं का अध्ययन करना है। लिम्फोसाइट्स, बुक्कल एपिथेलियल कोशिकाएं, और अन्य कोशिकाएं जो प्राप्त करना, संस्कृति करना और कैरियोलॉजिकल विश्लेषण के अधीन आसान हैं, इसके लिए एक सुविधाजनक वस्तु के रूप में काम करती हैं। यह किसी व्यक्ति के लिंग और गुणसूत्र वंशानुगत रोगों के निर्धारण के लिए एक महत्वपूर्ण विधि है।

साइटोजेनेटिक विधि का आधार मानव कोशिकाओं के व्यक्तिगत गुणसूत्रों की आकृति विज्ञान का अध्ययन है। गुणसूत्रों की संरचना को समझने का आधुनिक चरण नाभिक की इन सबसे महत्वपूर्ण संरचनाओं के आणविक मॉडल के निर्माण, वंशानुगत जानकारी के भंडारण और संचरण में गुणसूत्रों के व्यक्तिगत घटकों की भूमिका के अध्ययन की विशेषता है।

कैरियोटाइप में परिवर्तन आमतौर पर आनुवंशिक रोगों के विकास से जुड़े होते हैं। मानव कोशिकाओं की खेती के लिए धन्यवाद, तैयारियों की तैयारी के लिए पर्याप्त रूप से बड़ी सामग्री जल्दी से प्राप्त करना संभव है। कैरियोटाइपिंग के लिए, आमतौर पर परिधीय रक्त ल्यूकोसाइट्स की एक अल्पकालिक संस्कृति का उपयोग किया जाता है।

इंटरफ़ेज़ कोशिकाओं का वर्णन करने के लिए साइटोजेनेटिक विधियों का भी उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, सेक्स क्रोमैटिन (बार शरीर, जो निष्क्रिय एक्स क्रोमोसोम हैं) की उपस्थिति या अनुपस्थिति से, न केवल व्यक्तियों के लिंग का निर्धारण करना संभव है, बल्कि एक्स की संख्या में परिवर्तन से जुड़े कुछ आनुवंशिक रोगों की पहचान करना भी संभव है। गुणसूत्र.

विधि आपको कैरियोग्राम रिकॉर्ड करके कैरियोटाइप (संरचनात्मक विशेषताएं और गुणसूत्रों की संख्या) की पहचान करने की अनुमति देती है। यदि क्रोमोसोमल सिंड्रोम या अन्य क्रोमोसोमल विकार का संदेह हो तो प्रोबैंड, उसके माता-पिता, रिश्तेदारों या भ्रूण पर एक साइटोजेनेटिक अध्ययन किया जाता है।

कैरियोटाइपिंग- साइटोजेनेटिक विधि - गुणसूत्रों की संरचना और संख्या में विचलन की पहचान करने की अनुमति देती है जो बांझपन, अन्य वंशानुगत बीमारियों और बीमार बच्चे के जन्म का कारण बन सकती है।

चिकित्सा आनुवंशिकी में, दो मुख्य प्रकार के कैरियोटाइपिंग प्रासंगिक हैं:

1. रोगियों के कैरियोटाइप का अध्ययन करना
2. प्रसवपूर्व कैरियोटाइपिंग - भ्रूण के गुणसूत्रों की जांच

मानव आनुवंशिकी के अध्ययन के लिए साइटोजेनेटिक विधि। एक्स- और वाई-क्रोमैटिन का निर्धारण। कैरियोटाइप में लिंग गुणसूत्रों की संख्या में असामान्यताओं से जुड़े गुणसूत्र रोगों के निदान के लिए विधि का मूल्य।

एक्स- और वाई-क्रोमैटिन का निर्धारणइसे अक्सर तीव्र लिंग निदान की एक विधि के रूप में जाना जाता है। मौखिक गुहा, योनि उपकला या बालों के रोम के श्लेष्म झिल्ली की कोशिकाओं की जांच करें। द्विगुणित सेट में महिला कोशिकाओं के नाभिक में, दो एक्स गुणसूत्र होते हैं, जिनमें से एक भ्रूण के विकास के प्रारंभिक चरण में पहले से ही पूरी तरह से निष्क्रिय (सर्पिलकृत, सघन रूप से पैक) होता है और परमाणु लिफाफे से जुड़े हेटरोक्रोमैटिन की एक गांठ के रूप में दिखाई देता है। . निष्क्रिय X गुणसूत्र को सेक्स क्रोमैटिन या बर्र का शरीर कहा जाता है। कोशिका नाभिक में सेक्स एक्स-क्रोमैटिन (बार बॉडीज) का पता लगाने के लिए, स्मीयरों को एसिटार्सिन से रंगा जाता है और तैयारियों को एक पारंपरिक प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जाता है। आम तौर पर, महिलाओं में एक्स-क्रोमैटिन का एक समूह होता है, जबकि पुरुषों में नहीं होता है।

पुरुष वाई-सेक्स क्रोमैटिन (एफ-बॉडी) की पहचान करने के लिए, स्मीयरों को क्विनाक्राइन से रंगा जाता है और एक फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जाता है। वाई-क्रोमैटिन एक जोरदार चमकदार बिंदु के रूप में प्रकट होता है, जो बाकी क्रोमोसेन्टर्स से आकार और चमक की तीव्रता में भिन्न होता है। यह पुरुष शरीर में कोशिकाओं के केंद्रक में पाया जाता है।

महिलाओं में बर्र शरीर की अनुपस्थिति एक गुणसूत्र रोग का संकेत देती है - शेरशेव्स्की-टर्नर सिंड्रोम (कैरियोटाइप 45, X0)। पुरुषों में बर्र बॉडी की उपस्थिति क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (कैरियोटाइप 47, XXY) को इंगित करती है।

एक्स- और वाई-क्रोमैटिन का निर्धारण एक स्क्रीनिंग विधि है, क्रोमोसोमल रोग का अंतिम निदान कैरियोटाइप के अध्ययन के बाद ही किया जाता है।

साइटोजेनेटिक विधि

साइटोजेनेटिक विधि का उपयोग सामान्य मानव कैरियोटाइप का अध्ययन करने के साथ-साथ जीनोमिक और क्रोमोसोमल उत्परिवर्तन से जुड़े वंशानुगत रोगों के निदान में किया जाता है।
इसके अलावा, इस विधि का उपयोग विभिन्न रसायनों, कीटनाशकों, कीटनाशकों, दवाओं आदि की उत्परिवर्तजन क्रिया के अध्ययन में किया जाता है।
मेटाफ़ेज़ चरण में कोशिका विभाजन के दौरान, गुणसूत्रों की एक स्पष्ट संरचना होती है और वे अध्ययन के लिए उपलब्ध होते हैं। मानव द्विगुणित सेट में 46 गुणसूत्र होते हैं:
22 जोड़े ऑटोसोम और एक जोड़ी सेक्स क्रोमोसोम (महिलाओं में XX, पुरुषों में XY)। आमतौर पर, मानव परिधीय रक्त ल्यूकोसाइट्स की जांच की जाती है, जिन्हें एक विशेष पोषक माध्यम में रखा जाता है, जहां वे विभाजित होते हैं। फिर तैयारी की जाती है और गुणसूत्रों की संख्या और संरचना का विश्लेषण किया जाता है। विशेष धुंधला तरीकों के विकास ने सभी मानव गुणसूत्रों की पहचान को बहुत सरल बना दिया है, और वंशावली विधि और कोशिका और आनुवंशिक इंजीनियरिंग के तरीकों के साथ मिलकर, गुणसूत्रों के विशिष्ट क्षेत्रों के साथ जीन को सहसंबंधित करना संभव बना दिया है। इन विधियों का जटिल अनुप्रयोग मानव गुणसूत्रों के मानचित्रण का आधार है।

एन्सुप्लोइडी और क्रोमोसोमल उत्परिवर्तन से जुड़े क्रोमोसोमल रोगों के निदान के लिए साइटोलॉजिकल नियंत्रण आवश्यक है। सबसे आम हैं डाउन रोग (21वें गुणसूत्र पर ट्राइसॉमी), क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (47 XXY), शेरशेव्स्की-टर्नर सिंड्रोम (45 XO), आदि। 21वें जोड़े के समजातीय गुणसूत्रों में से एक के एक खंड के नष्ट होने से रक्त रोग - क्रोनिक माइलॉयड ल्यूकेमिया।

दैहिक कोशिकाओं के इंटरफ़ेज़ नाभिक के साइटोलॉजिकल अध्ययन तथाकथित बर्र बॉडी, या सेक्स क्रोमैटिन को प्रकट कर सकते हैं। यह पता चला कि सेक्स क्रोमैटिन सामान्यतः महिलाओं में मौजूद होता है और पुरुषों में अनुपस्थित होता है। यह महिलाओं में दो एक्स गुणसूत्रों में से एक के हेट्रोक्रोमैटाइजेशन का परिणाम है। इस विशेषता को जानकर, लिंग की पहचान करना और एक्स गुणसूत्रों की असामान्य संख्या की पहचान करना संभव है।

कई वंशानुगत बीमारियों का पता बच्चे के जन्म से पहले ही संभव है। प्रसवपूर्व निदान की विधि में एमनियोटिक द्रव प्राप्त करना शामिल है, जहां भ्रूण की कोशिकाएं स्थित हैं, और इसके बाद संभावित वंशानुगत विसंगतियों का जैव रासायनिक और साइटोलॉजिकल निर्धारण होता है। यह आपको गर्भावस्था के शुरुआती चरणों में निदान करने और इसे जारी रखने या समाप्त करने का निर्णय लेने की अनुमति देता है।

साइटोजेनेटिक्स आनुवंशिकता के अध्ययन की एक स्वतंत्र शाखा है, जो विभिन्न, मुख्य रूप से अवलोकनीय (स्पष्ट) वाहकों का अध्ययन करती है जिनमें आनुवंशिक आनुवंशिकता के बारे में जानकारी होती है। ऐसे वाहक विभिन्न प्रकार के गुणसूत्र (पॉलीटीन, माइटोटिक और मेयोटिक), प्लास्टिड, इंटरफ़ेज़ नाभिक और कुछ हद तक माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं।

इसके आधार पर, साइटोजेनेटिक विधि अध्ययन के लिए तरीकों और प्रौद्योगिकियों का एक सेट है, सबसे पहले, गुणसूत्र, जिसके दौरान उनके मात्रात्मक पैरामीटर स्थापित किए जाते हैं, उनका रासायनिक और जैविक विवरण बनाया जाता है, कोशिका विभाजन के दौरान व्यवहार की संरचना और तरीकों का अध्ययन किया जाता है। . इस अध्ययन का वैज्ञानिक कार्य गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन की प्रकृति और गतिशीलता और लक्षणों की परिवर्तनशीलता को दर्शाने वाली तस्वीर के बीच संबंध स्थापित करना है।

अनुसंधान के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक, जिसमें साइटोजेनेटिक विधि शामिल है, मानव कैरियोटाइप का विश्लेषण है। यह अध्ययन, एक नियम के रूप में, उन संस्कृतियों पर किया जाता है जिनमें रोगाणु और दैहिक कोशिकाओं का विभाजन होता है।

इस तरह के शोध के लिए सबसे आम संस्कृति परिधीय रक्त कोशिकाएं जैसे लिम्फोसाइट्स, फ़ाइब्रोब्लास्ट और अस्थि मज्जा कोशिकाएं हैं। मेडिकल साइटोजेनेटिक्स में उपयोग की जाने वाली सबसे सुलभ संस्कृति रक्त लिम्फोसाइट्स है। इसका कारण यह है कि, एक नियम के रूप में, वे विश्लेषण का विषय हैं और भ्रूण के मामले में, साइटोजेनेटिक विधि में सेल संस्कृतियों का उपयोग शामिल होता है, जिसकी पसंद कई कारकों द्वारा निर्धारित होती है। इनमें से मुख्य है गर्भकालीन आयु। उदाहरण के लिए, 12 सप्ताह से कम की इस अवधि में, क्रोमोसोम का साइटोजेनेटिक विश्लेषण कोरियोन कोशिकाओं की भागीदारी के साथ सबसे अच्छा किया जाता है, और 12 सप्ताह से अधिक की गर्भकालीन आयु में, अनुसंधान के लिए भ्रूण की कोशिकाओं पर विचार करने की सलाह दी जाती है। इस प्रयोजन के लिए, उन्हें विशेष रूप से नाल और भ्रूण के रक्त से अलग किया जाता है।

कैरियोटाइप स्थापित करने के लिए, साइटोजेनेटिक आनुवंशिकता के लिए कम से कम 1-2 मिलीलीटर की मात्रा में रक्त का नमूना प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। साथ ही, विधि में स्वयं तीन मुख्य चरणों से युक्त एक अध्ययन करना शामिल है:

अलगाव और जिस पर विश्लेषण किया जाएगा;

दवा का रंग;

माइक्रोस्कोप के तहत दवा का गहन विश्लेषण करना।

आनुवंशिकी की साइटोजेनेटिक विधि तभी प्रभावी हो सकती है जब निम्नलिखित शर्तें पूरी हों। सबसे पहले, मेटाफ़ेज़ चरण में कोशिकाओं की एक निश्चित संख्या होनी चाहिए। दूसरे, खेती को स्थापित नियमों के अनुसार और कम से कम 72 घंटे की अवधि के लिए सख्ती से किया जाना चाहिए। तीसरा, कोशिकाओं का निर्धारण इन पदार्थों 3:1 के सख्त अनुपात में एक समाधान और मेथनॉल के साथ किया जाना चाहिए।

रंगाई के चरण में रंगों के चयन की तैयारी अध्ययन के उद्देश्य को ध्यान में रखते हुए की जाती है, अर्थात किस प्रकार की पुनर्व्यवस्था का अध्ययन करने की आवश्यकता है। सबसे अधिक बार, निरंतर धुंधलापन की विधि का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह गुणसूत्रों के मात्रात्मक पैरामीटर को निर्धारित करने के लिए सबसे सरल है। आधुनिक अनुसंधान उनकी मात्रात्मक अभिव्यक्ति में कैरियोटाइप असामान्यताओं को निर्धारित करने के लिए इस धुंधला विधि का सबसे अधिक उपयोग करता है। लेकिन ऐसी साइटोजेनेटिक विधि गुणसूत्रों की संरचनात्मक गतिशीलता को निर्धारित करना और प्रकट करना संभव नहीं बनाती है। इसलिए, अन्य, विशेष तरीकों का उपयोग किया जाता है जो निरंतर धुंधलापन विधि के इस नुकसान को समतल करने की अनुमति देते हैं। उनमें से सबसे आम हैं, जैसे विभेदित रंगाई की विधि, जी-विधि, आर-विधि और अन्य।

और, अंत में, अध्ययन के तीसरे चरण में दागदार गुणसूत्रों का सूक्ष्म अध्ययन शामिल है जो मेटाफ़ेज़ चरण में हैं। इसके दौरान मानव भ्रूण के शरीर की सामान्य और असामान्य कोशिकाओं की संख्या स्थापित की जाती है। इसके लिए, एक नियम के रूप में, कई ऊतकों का विश्लेषण किया जाता है।

विधि आपको कैरियोग्राम रिकॉर्ड करके कैरियोटाइप (संरचनात्मक विशेषताएं और गुणसूत्रों की संख्या) की पहचान करने की अनुमति देती है। यदि क्रोमोसोमल सिंड्रोम या अन्य क्रोमोसोमल विकार का संदेह हो तो प्रोबैंड, उसके माता-पिता, रिश्तेदारों या भ्रूण पर एक साइटोजेनेटिक अध्ययन किया जाता है।

कैरियोटाइप निर्धारित करने के लिए प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों शोध विधियों का उपयोग किया जाता है। पहले मामले में, अस्थि मज्जा, लिम्फ नोड्स, भ्रूण के ऊतकों, कोरियोन, एमनियोटिक द्रव कोशिकाओं या अन्य ऊतकों से ली गई सामग्री का प्राप्त होने के तुरंत बाद अध्ययन किया जाता है। हालाँकि, प्रत्यक्ष विधि केवल तभी जानकारीपूर्ण होती है जब सामग्री में पर्याप्त संख्या में माइटोटिक रूपक होते हैं, क्योंकि केवल इस चरण में गुणसूत्र अपनी अंतर्निहित संरचनात्मक विशेषताओं को प्राप्त करते हैं और उनकी सटीक पहचान संभव होती है। वर्तमान में, अप्रत्यक्ष अनुसंधान विधियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

मेटाफ़ेज़ प्लेटें तैयार करने की विधि. ली गई संस्कृति (परिधीय रक्त लिम्फोसाइट्स, आदि) को खेती के लिए पोषक माध्यम में रखा जाता है। आम तौर पर, परिधीय रक्त में लिम्फोसाइटों का समसूत्रण नहीं देखा जाता है, इसलिए, दवाओं (फाइटोहेमाग्लगुटिनिन) का उपयोग किया जाता है जो लिम्फोसाइटों के प्रतिरक्षाविज्ञानी परिवर्तन और उनके विभाजन को उत्तेजित करते हैं। दूसरा चरण मेटाफ़ेज़ चरण में माइटोटिक कोशिका विभाजन को रोकना है। यह खेती के अंत से 2-3 घंटे पहले टिशू कल्चर में कोल्सीसिन या कोल्सिम्ड मिलाकर प्राप्त किया जाता है। तीसरे चरण में, कैल्शियम क्लोराइड या सोडियम साइट्रेट के हाइपोटोनिक समाधान का उपयोग करके, कोशिकाओं का हाइपोटोनाइजेशन प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका सूज जाती है, परमाणु झिल्ली टूट जाती है, इंटरक्रोमोसोमल बंधन टूट जाते हैं, और गुणसूत्र साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से तैरते हैं। . इसके बाद, परिणामी संस्कृति को मेथनॉल और एसिटिक एसिड के मिश्रण के साथ तय किया जाता है, सेंट्रीफ्यूज किया जाता है और फिक्सेटिव को बदल दिया जाता है। फिक्सेटिव के साथ एक सस्पेंशन को एक साफ ग्लास स्लाइड पर लगाया जाता है, जहां मेटाफ़ेज़ प्लेट का विस्तार होता है और इसके भीतर अलग-अलग गुणसूत्र स्थित होते हैं। जैसे ही लगानेवाला सूख जाता है, पिंजरा मजबूती से कांच से जुड़ जाता है। इस प्रकार, सेल कल्चर की परवाह किए बिना जिससे मेटाफ़ेज़ प्लेटें प्राप्त की गईं, तैयारी प्राप्त करने का सामान्य सिद्धांत इस प्रकार है: मेटाफ़ेज़ का संचय, हाइपोटोनिज़ेशन, निर्धारण, एक ग्लास स्लाइड पर खुदाई।

दवा का रंग. रंगाई की तैयारी मेटाफ़ेज़ प्लेटें प्राप्त करने के बाद अगला चरण है और इसे सरल, विभेदित और फ्लोरोसेंट में विभाजित किया गया है। प्रत्येक प्रकार के धुंधलापन का उपयोग कैरियोटाइप में केवल कुछ परिवर्तनों का पता लगाने के लिए किया जाता है। सरल धुंधलापन (गिम्सा धुंधला विधि) के साथ, केवल गुणसूत्रों की समूह पहचान संभव है, इसलिए इस विधि का उपयोग संख्यात्मक कैरियोटाइप विसंगतियों के अनुमानित निर्धारण के लिए किया जाता है। उत्परिवर्तन के लिए पर्यावरणीय कारकों का परीक्षण करते समय गुणसूत्र उत्परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए सरल धुंधलापन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। गिमेसा दाग सेंट्रोमियर, उपग्रहों और द्वितीयक संकुचनों को समोच्च करते हुए, पूरी लंबाई के साथ सभी गुणसूत्रों को समान रूप से दाग देता है। विभेदक धुंधलापन लंबाई के साथ चुनिंदा दाग लगाने की क्षमता के कारण होता है और निश्चित गुणसूत्रों पर अपेक्षाकृत सरल तापमान-नमक प्रभाव द्वारा प्रदान किया जाता है। इस मामले में, लंबाई के साथ गुणसूत्रों का संरचनात्मक भेदभाव प्रकट होता है, जिसे ईयू- और हेटरोक्रोमैटिक क्षेत्रों (अंधेरे और हल्के) के विकल्प के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो प्रत्येक गुणसूत्र, संबंधित बांह और क्षेत्र के लिए विशिष्ट होते हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला जी-स्टेन। इस मामले में, गुणसूत्रों को प्रोटीज या खारा समाधान के साथ पूर्व-उपचार किया जाता है। मनुष्यों में उत्परिवर्तन प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए, थाइमिडीन एनालॉग-5-ब्रोमोडॉक्सीयूरिडीन क्रोमोसोम के प्रतिकृति अनुक्रम में शामिल होने की क्षमता के आधार पर, बहन क्रोमैटिड्स के विभेदक धुंधलापन की विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। क्रोमोसोम क्षेत्र जिसमें यह एनालॉग दाग खराब रूप से शामिल होता है, इसलिए इस विधि का उपयोग करके किसी भी क्रोमोसोम या क्रोमोसोमल पुनर्व्यवस्था की पहचान की जा सकती है।

सेक्स क्रोमेटिन का अध्ययन. सेक्स क्रोमैटिन निर्धारित करने की विधि गुणसूत्रों (कैरियोटाइप) के एक सेट के अध्ययन की तुलना में तेज़ और सरल है, इसलिए इसका उपयोग जनसंख्या के बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण के लिए स्क्रीनिंग परीक्षणों में से एक के रूप में किया जाता है। आम तौर पर, महिला शरीर की कोशिकाओं में, कुछ धुंधला तरीकों के साथ, परमाणु झिल्ली के पास एक तीव्र दाग वाला शरीर बनता है - सेक्स क्रोमैटिन, या बर्र का शरीर, जो एक, निष्क्रिय एक्स गुणसूत्र द्वारा बनता है। महिला शरीर की कोशिकाओं में दूसरा एक्स क्रोमोसोम सक्रिय होता है। पुरुषों में, केवल एक एक्स गुणसूत्र होता है, और यह हमेशा सक्रिय रहता है, इसलिए, पुरुष शरीर की कोशिकाओं के नाभिक में सेक्स क्रोमैटिन निर्धारित नहीं होता है। सेक्स क्रोमैटिन एक्स के अध्ययन के लिए, आमतौर पर मौखिक श्लेष्मा से एक स्क्रैपिंग ली जाती है। सैंडर्स के अनुसार धुंधला करने की सबसे आम एक्सप्रेस विधि एसिटिक एसिड एसिटोर्सिन के 2% समाधान का उपयोग करती है जिसके बाद विसर्जन माइक्रोस्कोपी होती है। इसके अलावा, तथाकथित टाइम्पानी परिपक्व रक्त न्यूट्रोफिल में भी पाया जाता है, और क्रोमैटिन और टाइम्पानी के शरीर एक्स गुणसूत्रों की संख्या से एक कम होते हैं। पुरुषों में न्यूट्रोफिल में, "धागे" और "बाल" के रूप में पेरिन्यूक्लियर संरचनाएं भी पाई जाती हैं। महिलाओं में निष्क्रिय एक्स क्रोमोसोम के गायब होने से सेक्स क्रोमैटिन की अनुपस्थिति हो जाती है। एक आदमी में एक अतिरिक्त एक्स गुणसूत्र की उपस्थिति से सेक्स क्रोमैटिन के शरीर का निर्माण होता है।

रोगी की साइटोजेनेटिक जांच के लिए संकेत:

• 1) एकाधिक विकृतियाँ (तीन या अधिक प्रणालियों से युक्त); सबसे स्थायी उल्लंघन मस्तिष्क, मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली, हृदय और जननांग प्रणाली की विकृतियाँ हैं;
• 2) शारीरिक विकास विकारों, डिसप्लेसिया, हाइपोजेनिटलिज्म के साथ संयोजन में मानसिक मंदता;
• 3) स्त्रीरोग संबंधी और मूत्र संबंधी विकृति विज्ञान के बहिष्कार के साथ पुरुषों और महिलाओं में लगातार प्राथमिक बांझपन;
• 4) आदतन गर्भपात, विशेषकर प्रारंभिक अवस्था में;
• 5) यौन विकास का उल्लंघन (हाइपोगोनाडिज्म, यौन व्युत्क्रम);
• 6) पूर्ण अवधि गर्भावस्था में पैदा हुए बच्चे का कम वजन।

क्लिनिकल जेनेटिक्स में साइटोजेनेटिक पद्धति के उपयोग से एक नई दिशा का विकास हुआ है - क्लिनिकल साइटोजेनेटिक्स, जो अनुमति देता है:

• - संरचनात्मक रूप से पुनर्व्यवस्थित गुणसूत्रों की उत्पत्ति और उनका सटीक वर्गीकरण स्थापित करें;
• - व्यक्तिगत गुणसूत्रों के क्षेत्रों में असंतुलन के कारण होने वाले सिंड्रोम की पहचान करें;
• - वंशानुगत रक्त रोगों आदि वाले रोगियों में ट्यूमर कोशिकाओं में गुणसूत्र परिवर्तन के बारे में जानकारी जमा करना।

विधि का आधार गुणसूत्र का सूक्ष्म अध्ययन है। 1920 के दशक की शुरुआत से साइटोलॉजिकल अध्ययन का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। बीसवीं सदी. गुणसूत्रों की आकृति विज्ञान का अध्ययन करने के लिए, मेटाफ़ेज़ प्लेटें प्राप्त करने के लिए ल्यूकोसाइट्स की खेती.

आधुनिक मानव साइटोजेनेटिक्स का विकास साइटोलॉजिस्ट डी. टियो और ए. लेवन के नाम से जुड़ा है। 1956 में, वे यह स्थापित करने वाले पहले व्यक्ति थे कि एक व्यक्ति में 46 गुणसूत्र होते हैं, जिसने माइटोटिक और मेयोटिक मानव गुणसूत्रों के व्यापक अध्ययन की शुरुआत को चिह्नित किया।

1959 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिकों डी. लेज्यून, आर. टर्पिन और एम. गौथियर ने डाउन्स रोग की गुणसूत्र प्रकृति की स्थापना की। बाद के वर्षों में, कई अन्य गुणसूत्र सिंड्रोम जो मनुष्यों में आम हैं, का वर्णन किया गया है। साइटोजेनेटिक्स व्यावहारिक चिकित्सा की एक महत्वपूर्ण शाखा बन गई है। वर्तमान में, साइटोजेनेटिक विधि का उपयोग गुणसूत्र रोगों के निदान, गुणसूत्रों के आनुवंशिक मानचित्रों के संकलन, उत्परिवर्तन प्रक्रिया के अध्ययन और मानव आनुवंशिकी की अन्य समस्याओं के लिए किया जाता है।

1960 में, मानव गुणसूत्रों का पहला अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण डेनवर में विकसित किया गया था। यह गुणसूत्रों के आकार और प्राथमिक संकुचन - सेंट्रोमियर की स्थिति पर आधारित था। सभी गुणसूत्रों को आकार में मेथोसेंट्रिक, सबमेटासेंट्रिक और एक्रोसेंट्रिक में विभाजित किया गया है और 7 समूहों में विभाजित किया गया है, जिन्हें लैटिन अक्षरों ए, बी, सी, डी, ई, एफ, जी द्वारा नामित किया गया है। गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी को 1 से 22 तक एक क्रम संख्या के साथ संपन्न किया गया था। , अलग से अलग किया गया और लैटिन अक्षरों में नामित किया गया - एक्स और वाई सेक्स क्रोमोसोम।

1971 में, आनुवंशिकीविदों के प्राग सम्मेलन में, डेनवर वर्गीकरण के अलावा, गुणसूत्रों के विभेदक रंगाई के तरीके प्रस्तुत किए गए, जिसकी बदौलत प्रत्येक गुणसूत्र अपना विशिष्ट पैटर्न प्राप्त करता है, जो सटीक पहचान में मदद करता है।

मानव गुणसूत्रों की आकृति विज्ञान के बारे में बुनियादी जानकारी माइटोसिस और प्रोफ़ेज़ के मेटाफ़ेज़ - अर्धसूत्रीविभाजन के मेटाफ़ेज़ में उनका अध्ययन करके प्राप्त की गई थी। यह महत्वपूर्ण है कि विभाजित होने वाली कोशिकाओं की संख्या अधिक हो। सबसे महत्वपूर्ण साइटोजेनेटिक कार्य परिधीय रक्त लिम्फोसाइटों पर किया गया था, क्योंकि फाइटोहेमाग्लगुटिनिन की उपस्थिति में 2-3 दिनों के लिए लिम्फोसाइटों की खेती से गुणसूत्र विश्लेषण के लिए मेटाफ़ेज़ प्लेटें प्राप्त करना संभव हो जाता है।

साइटोजेनेटिक विश्लेषण अलग-अलग गुणसूत्रों के साथ एकल-परत मेटाफ़ेज़ प्लेटों के अधीन होता है। ऐसा करने के लिए, विभाजित कोशिकाओं को कोल्सीसिन और कुछ रसायनों से उपचारित किया जाता है।

साइटोजेनेटिक विश्लेषण में एक महत्वपूर्ण कदम प्राप्त तैयारियों का धुंधलापन है। यह सरल अंतर और फ्लोरोसेंट तरीकों से किया जाता है।

मानव आणविक साइटोजेनेटिक्स में प्रगति से गुणसूत्रों के अध्ययन के लिए नए तरीके विकसित करना संभव हो गया है। इस प्रकार, फ्लोरोसेंट संकरण की विधि पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जो मुद्दों की एक विस्तृत श्रृंखला का अध्ययन करना संभव बनाता है: जीन स्थानीयकरण से लेकर कई गुणसूत्रों के बीच जटिल पुनर्व्यवस्था को समझने तक।

इस प्रकार, मानव आनुवंशिकी में साइटोजेनेटिक और आणविक आनुवंशिक तरीकों का संयोजन क्रोमोसोमल असामान्यताओं के निदान की संभावनाओं को लगभग असीमित बना देता है।

साइटोजेनेटिक्स आनुवंशिकी की एक शाखा है जो कोशिकाओं और उपकोशिकीय संरचनाओं, मुख्य रूप से गुणसूत्रों के स्तर पर आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के पैटर्न का अध्ययन करती है। साइटोजेनेटिक विधियाँ गुणसूत्र सेट या व्यक्तिगत गुणसूत्रों की संरचना का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। साइटोजेनेटिक विधियों का आधार मानव गुणसूत्रों का सूक्ष्म अध्ययन है। मानव गुणसूत्रों के अध्ययन के लिए सूक्ष्म विधियों का उपयोग 19वीं शताब्दी के अंत में शुरू हुआ। "साइटोजेनेटिक्स" शब्द 1903 में विलियम सटन द्वारा पेश किया गया था।

1920 के दशक की शुरुआत से साइटोजेनेटिक अध्ययन का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। 20 वीं सदी मानव गुणसूत्रों की आकृति विज्ञान का अध्ययन करने, गुणसूत्रों की गिनती करने, मेटाफ़ेज़ प्लेट प्राप्त करने के लिए ल्यूकोसाइट्स का संवर्धन करने के लिए। 1959 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिकों डी. लेज्यून, आर. टर्पिन और एम. गौथियर ने डाउन्स रोग की गुणसूत्र प्रकृति की स्थापना की। बाद के वर्षों में, कई अन्य गुणसूत्र सिंड्रोम जो मनुष्यों में आम हैं, का वर्णन किया गया है। 1960 में, आर. मूरहेड एट अल। मानव मेटाफ़ेज़ गुणसूत्र प्राप्त करने के लिए परिधीय रक्त लिम्फोसाइटों के संवर्धन के लिए एक विधि विकसित की, जिससे कुछ वंशानुगत रोगों की विशेषता वाले गुणसूत्र उत्परिवर्तन का पता लगाना संभव हो गया।

साइटोजेनेटिक विधियों का उपयोग: सामान्य मानव कैरियोटाइप का अध्ययन, जीनोमिक और क्रोमोसोमल उत्परिवर्तन से जुड़े वंशानुगत रोगों का निदान, विभिन्न रसायनों, कीटनाशकों, कीटनाशकों, दवाओं आदि के उत्परिवर्तजन प्रभाव का अध्ययन। साइटोजेनेटिक अध्ययन का उद्देश्य हो सकता है दैहिक, अर्धसूत्रीविभाजन और इंटरफेज़ कोशिकाओं को विभाजित करना।

साइटोजेनेटिक विधियाँ प्रकाश माइक्रोस्कोपी इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी कन्फोकल माइक्रोस्कोपी प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी

साइटोजेनेटिक अध्ययन के लिए संकेत नैदानिक ​​लक्षणों के आधार पर क्रोमोसोमल रोग का संदेह (निदान की पुष्टि के लिए) बच्चे में कई जन्मजात विकृतियों की उपस्थिति जो जीन सिंड्रोम और बच्चे के शारीरिक विकास से संबंधित नहीं हैं

प्रसव पूर्व निदान (उम्र के अनुसार, माता-पिता में स्थानांतरण की उपस्थिति के कारण, पिछले बच्चे के जन्म के समय क्रोमोसोमल बीमारी के साथ) क्रोमोसोमल अस्थिरता ल्यूकेमिया द्वारा विशेषता सिंड्रोम का संदेह (विभेदक निदान के लिए, उपचार की प्रभावशीलता का मूल्यांकन और रोग का निदान उपचार) विभिन्न रसायनों, कीटनाशकों, कीटनाशकों, दवाओं आदि के उत्परिवर्ती प्रभावों का आकलन।

मेटाफ़ेज़ चरण में कोशिका विभाजन के दौरान, गुणसूत्रों की एक स्पष्ट संरचना होती है और वे अध्ययन के लिए उपलब्ध होते हैं। आमतौर पर, मानव परिधीय रक्त ल्यूकोसाइट्स की जांच की जाती है, जिन्हें एक विशेष पोषक माध्यम में रखा जाता है, जहां वे विभाजित होते हैं। फिर तैयारी की जाती है और गुणसूत्रों की संख्या और संरचना का विश्लेषण किया जाता है।

दैहिक कोशिकाओं का साइटोजेनेटिक अध्ययन माइटोटिक गुणसूत्रों की तैयारी प्राप्त करना तैयारी का धुंधलापन (सरल, विभेदक और फ्लोरोसेंट) आणविक साइटोजेनेटिक विधियां - सीटू संकरण विधि में रंग (मछली)

नैदानिक ​​​​अभ्यास में उपयोग की जाने वाली साइटोजेनेटिक विधियों में शामिल हैं: - कैरियोटाइपिंग के शास्त्रीय तरीके; - आणविक साइटोजेनेटिक तरीके। हाल तक, क्रोमोसोमल रोगों का निदान साइटोजेनेटिक विश्लेषण के पारंपरिक तरीकों के उपयोग पर आधारित था।

गुणसूत्रों के अध्ययन के लिए, अल्पकालिक रक्त संस्कृति की तैयारी, साथ ही अस्थि मज्जा कोशिकाओं और फ़ाइब्रोब्लास्ट संस्कृतियों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। एक थक्कारोधी के साथ रक्त को एरिथ्रोसाइट्स को अवक्षेपित करने के लिए सेंट्रीफ्यूज किया जाता है, और ल्यूकोसाइट्स को 2-3 दिनों के लिए एक संस्कृति माध्यम में ऊष्मायन किया जाता है। फाइटोहेमाग्लगुटिनिन को रक्त के नमूने में जोड़ा जाता है, क्योंकि यह लाल रक्त कोशिकाओं के समूहन को तेज करता है और लिम्फोसाइटों के विभाजन को उत्तेजित करता है। गुणसूत्रों के अध्ययन के लिए सबसे उपयुक्त चरण माइटोसिस का मेटाफ़ेज़ है, इसलिए, इस चरण में लिम्फोसाइटों के विभाजन को रोकने के लिए कोल्सीसिन का उपयोग किया जाता है। इस दवा को कल्चर में शामिल करने से उन कोशिकाओं के अनुपात में वृद्धि होती है जो मेटाफ़ेज़ में होती हैं, यानी कोशिका चक्र के उस चरण में जब गुणसूत्र सबसे अच्छे से दिखाई देते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र प्रतिकृति बनाता है और, उचित धुंधलापन के बाद, सेंट्रोमियर, या केंद्रीय संकुचन से जुड़े दो क्रोमैटिड के रूप में देखा जाता है। फिर कोशिकाओं को हाइपोटोनिक सोडियम क्लोराइड घोल से उपचारित किया जाता है, स्थिर किया जाता है और दाग दिया जाता है। क्रोमोसोम अक्सर रोमानोव्स्की-गिम्सा दाग, 2% एसिटकारमाइन, या 2% एसिटारसीन से रंगे होते हैं। वे पूरे गुणसूत्रों को समान रूप से दागते हैं (नियमित विधि) और संख्यात्मक गुणसूत्र विसंगतियों का पता लगाने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है।

मानव गुणसूत्रों का डेनवर वर्गीकरण (1960)। समूह ए (1-3) - सबसे बड़े गुणसूत्रों के तीन जोड़े: दो मेटासेंट्रिक और 1 सबमेटासेंट्रिक। समूह बी - (4-5) - लंबे सबमेटासेंट्रिक गुणसूत्रों के दो जोड़े। समूह सी (6 -12) - मध्यम आकार के सबमेटासेंट्रिक ऑटोसोम के 7 जोड़े और एक एक्स गुणसूत्र। समूह डी (13-15) - मध्यम एक्रोसेंट्रिक गुणसूत्रों के तीन जोड़े। समूह ई (16 -18) - मेटासेंट्रिक और सबमेटासेंट्रिक गुणसूत्रों के तीन जोड़े। समूह एफ (19-20) - छोटे मेटासेंट्रिक गुणसूत्रों के दो जोड़े। समूह जी (21-22 और वाई) - छोटे एक्रोसेंट्रिक गुणसूत्रों के दो जोड़े और एक वाई-गुणसूत्र।

1. नियमित (समान) धुंधलापन 2. गुणसूत्रों की संख्या का विश्लेषण करने और संरचनात्मक विकारों (विपथन) की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है। नियमित धुंधलापन के साथ, केवल गुणसूत्रों के एक समूह को विश्वसनीय रूप से पहचाना जा सकता है, अलग-अलग धुंधलापन के साथ, सभी गुणसूत्रों की पहचान की जा सकती है

डेनवर और पेरिस वर्गीकरण ए बी सी ई डी एफ जी के अनुसार मानव गुणसूत्रों का इडियोग्राम

गुणसूत्रों के विभेदक धुंधलापन के तरीके क्यू-स्टेनिंग - एक फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप के तहत जांच के साथ एक्रिचिनिप्राइट के साथ कैस्पर्सन धुंधला हो जाना। बहुधा Y-गुणसूत्रों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है। जी-स्टेनिंग - रोमानोव्स्की - गिमेसा के अनुसार संशोधित धुंधलापन। संवेदनशीलता क्यू स्टेनिंग की तुलना में अधिक है और इसलिए इसे साइटोजेनेटिक विश्लेषण के लिए एक मानक विधि के रूप में उपयोग किया जाता है। छोटे विपथन और मार्कर गुणसूत्रों का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (सामान्य समरूप गुणसूत्रों की तुलना में अलग-अलग खंडित) आर-स्टेनिंग - एक्रिडीन नारंगी और इसी तरह के रंगों का उपयोग किया जाता है, जबकि क्रोमोसोम के उन वर्गों को धुंधला करते समय जो जी-स्टेनिंग के प्रति असंवेदनशील होते हैं। सी-स्टेनिंग - संवैधानिक हेटरोक्रोमैटिन युक्त गुणसूत्रों के सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है। टी-स्टेनिंग - गुणसूत्रों के टेलोमेरिक क्षेत्रों का विश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है।

गुणसूत्र की लंबाई के साथ मजबूत और कमजोर संघनन के क्षेत्र प्रत्येक गुणसूत्र के लिए विशिष्ट होते हैं और उनकी रंग तीव्रता अलग-अलग होती है।

स्वस्थानी संकरण (मछली) में प्रतिदीप्ति एक वर्णक्रमीय कैरियोटाइपिंग है जिसमें गुणसूत्रों को फ्लोरोसेंट रंगों के एक सेट के साथ धुंधला करना शामिल है जो गुणसूत्रों के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़ते हैं। इस तरह के धुंधलापन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों के समजात जोड़े समान वर्णक्रमीय विशेषताओं को प्राप्त करते हैं, जो ऐसे जोड़ों की पहचान करने और इंटरक्रोमोसोमल ट्रांसलोकेशन का पता लगाने में काफी सुविधा प्रदान करता है, अर्थात, क्रोमोसोम के बीच वर्गों की गति - ट्रांसलोकेटेड अनुभागों में एक स्पेक्ट्रम होता है जो स्पेक्ट्रम से भिन्न होता है शेष गुणसूत्र का.

स्वस्थानी संकरण में प्रतिदीप्ति (मछली) स्वस्थानी संकरण में प्रतिदीप्ति, या मछली विधि, एक साइटोजेनेटिक विधि है जिसका उपयोग मेटाफ़ेज़ गुणसूत्रों पर या सीटू में इंटरफ़ेज़ नाभिक में एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम की स्थिति का पता लगाने और निर्धारित करने के लिए किया जाता है। फ्लोरोसेंट इन सीटू संकरण डीएनए जांच (डीएनए जांच) का उपयोग करता है जो नमूने में पूरक लक्ष्यों से जुड़ता है। डीएनए जांच में फ़्लोरोफ़ोर्स (प्रत्यक्ष लेबलिंग) या बायोटिन या डिगॉक्सिजेनिन (अप्रत्यक्ष लेबलिंग) जैसे संयुग्मों के साथ लेबल किए गए न्यूक्लियोसाइड होते हैं।

फिश विधि का उपयोग करके क्रोनिक माइलोजेनस ल्यूकेमिया में ट्रांसलोकेशन टी (9; 22) (क्यू 34; क्यू 11) का निर्धारण, एबीएल 1 जीन (क्रोमोसोम 9) बीसीआर जीन (क्रोमोसोम 22) के साथ जुड़ता है - एक काइमेरिक बीसीआर-एबीएल 1 जीन फिलाडेल्फिया गुणसूत्र के साथ मेटाफ़ेज़ प्लेट का गठन होता है। क्रोमोसोम नीले रंग के होते हैं, एबीएल 1 का स्थान लाल होता है, और बीसीआर का स्थान हरा होता है। ऊपर बाईं ओर - एक पुनर्व्यवस्थित गुणसूत्र, जो लाल-हरे बिंदु से चिह्नित है।

बहुरंगी मछली एक वर्णक्रमीय कैरियोटाइपिंग है जिसमें क्रोमोसोम को फ्लोरोसेंट रंगों के एक सेट के साथ धुंधला करना शामिल है जो क्रोमोसोम के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़ते हैं। इस तरह के धुंधलापन के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों के समजात जोड़े समान वर्णक्रमीय विशेषताओं को प्राप्त करते हैं, जो ऐसे जोड़ों की पहचान करने और इंटरक्रोमोसोमल ट्रांसलोकेशन का पता लगाने में काफी सुविधा प्रदान करते हैं, यानी, क्रोमोसोम के बीच वर्गों की गति - ट्रांसलोकेटेड अनुभागों में एक स्पेक्ट्रम होता है जो स्पेक्ट्रम से भिन्न होता है शेष गुणसूत्र का.

कैरियोटाइप 46, एक्सवाई, टी(1; 3)(पी 21; क्यू 21), डेल(9)(क्यू 22) पहले और तीसरे गुणसूत्र के बीच स्थानांतरण, 9वें गुणसूत्र का विलोपन। गुणसूत्र क्षेत्रों का अंकन अनुप्रस्थ चिह्नों (शास्त्रीय कैरियोटाइपिंग, धारियों) के परिसरों और प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम (रंग, वर्णक्रमीय कैरियोटाइपिंग) दोनों द्वारा दिया जाता है।