Den Cytogenetik er studiet af genetiske fænomener på cellen , dvs. på niveau med kromosomer uden behov for at ekstrahere DNA: kromosomafvigelser (antal og struktur), kromosom rekombinations, etc. De anvendte teknikker er hovedsageligt opnåelse af karyotype , metoderne til FISH ( F luorescent I n- S itu H ybridering: in situ hybridisering med fluorescerende prober), anvendelse af DNA-chip .
Efter de første observationer af kromosomer i 1880 af Flemming forblev genetik en marginal videnskab i lang tid, hvorfor det var først i 1956, at antallet af kromosomer af den menneskelige art blev korrekt fastslået ved 46 af Tjio og Levan, fra væv kulturer og med ideen om at indføre hypotonisk chok for at forbedre kromosomspredning. De teknikker, der anvendes i dag til etablering af den klassiske karyotype, har ændret sig lidt sammenlignet med denne periode. I 1959 beskrev Jérôme Lejeune og hans samarbejdspartnere den første kromosomale anomali knyttet til en patologi, trisomi 21 . Dette blev efterfulgt samme år af Jacobs og Strongs beskrivelse af den første kønskromosomabnormitet med formel XXY i Klinefelter syndrom. I 1960 blev den første internationale nomenklatur til klassificering af kromosomer etableret i Denver baseret på deres størrelse og placeringen af deres centromer. Årsagerne til de hyppigste kromosomale misdannelsessyndrom blev opdaget meget hurtigt bagefter: Turners syndrom, trisomier 13 og 18 ... I 1960 blev også identificeret af Nowell og Hungerford, den første kromosomale anomali i en ondartet sygdom, derfor erhvervet, Philadelphia-kromosom , oprindeligt beskrevet som et slettet 22, som Rowley senere viste sig at være resultatet af en t-translokation (9; 22).
Cytogenetik gør det muligt at vurdere den kromosomale konstitution af et individ, det vil sige kromosomsammensætningen af individets celler. For eksempel er en normal mand 46, XY, det vil sige, at han har:
◊ 46 kromosomer pr. Celle (23 par)
◊ inklusive 2 gonosomer (X og Y); disse er de to kønskromosomer og 44 autosomer.
Analysen af kromosomer ved hjælp af cytogenetiske teknikker stammer generelt fra tidligere udførte analyser og viser en risiko for visse sygdomme. Den første cytogenetiske teknik er realiseringen af karyotyper, hvis kromosomer oftest farves med farvestoffet G. Derefter dukkede FISKEN op (se nedenfor), hvilket giver en meget bedre opløsning på kortere tid. Endelig optrådte for nylig komparativ hybridisering eller aCGH til array Comparative Genomic Hybridization.
Den såkaldte FISH- teknik (Fluorescent In Situ Hybridization) er en teknik, der gør det muligt at afsløre ved fluorescens takket være DNA-prober af sekvenserne på kromosomerne. Dette gør det muligt at identificere kromosomale abnormiteter under præ- og postnatale analyser. Hver analyse identificerer kun en enkelt anomali, og det er en målrettet teknik, de anvendte sonder vælges ikke tilfældigt, men følger tidligere analyser (af biokemi generelt).
Cellerne, der skal undersøges, gennemgår et hypotonisk chok (f.eks. I en saltopløsning), som får vand ind i cellen. Den således hævede celle er svækket. Tag en dråbe opløsning og slip den på et dias. Chokket forstyrrer plasmamembranen i celler og frigiver kerne (for celler i interfase ) og kromosomer (for celler i mitose ) på diaset. Disse kerner og kromosomer fæstnes derefter til objektglasset med methanol (dehydrerer og flader kernerne) eller paraformaldehyd (som opretholder kernens form). Disse produkter bruges i henhold til hvad man søger at observere i kernen. Deres anvendelse er ligeglad med kromosomerne.
RNA og protein fordøjelseEt vigtigt trin i opnåelse af objektglasset er RNAse (et enzym, der nedbryder RNA ) fordøjelse af de RNA'er, der frigives, når cellen sprænger på objektglasset. Faktisk kunne disse RNA'er rette mærkede prober under hybridiseringstrinnet og give støj under observation under et mikroskop. Vi kan også udføre en kontrolleret nedbrydning af proteinerne for at gøre det genomiske DNA mere tilgængeligt for vores prober og for antistofferne (trin til afsløring af proberne). Til dette bruger vi proteinase K eller pepsin . Man skal dog være opmærksom på ikke at bruge disse proteaser i for høje koncentrationer eller for længe, da dette vil påvirke kromosomernes form, som ikke kan genkendes under et mikroskop.
AnalyseDiasene læses ved hjælp af en biochipscanner som InnoScan 710 eller Innopsys Innoscan 910 og analyseres derefter med dedikeret software for at korrelere den erhvervede fluorescens med eventuelle genetiske forstyrrelser.