Καρυοτύπιση - karyotype

Προετοιμασία και χρώση των

χρωμοσωμάτων για τη δημιουργία

καρυοτύπου.

Μαρία Κουκά (Βιολόγος)

Απεικόνιση, κατά σειρά μεγέθους, των

χρωμοσωμάτων ενός κυττάρου.

Διάφορα είδη κυττάρων όπως από το αμνιακό υγρό

και οι χοριακές λάχνες (προγεννητικός έλεγχος).

Κύτταρα του μυελού των οστών ή κύτταρα του

αίματος (Τ- λεμφοκύτταρα).


Λήψη αίματος.

Καλλιέργεια κυττάρων για 72-96 ώρες για

απόκτηση ικανής μιτωτικής δραστηριότητας (επειδή

τα κύτταρα του αίματος δε διαιρούνται, προκαλούνται μιτώσεις με την

προσθήκη της PHA).

Προσθήκη κολχικίνης για σταμάτημα σε μετάφαση

(η ουσία αυτή παρεμποδίζει το σχηματισμό της ατράκτου).

Επώαση σε υποτονικό διάλυμα KCl (διόγκωση των

κυττάρων και σπάσιμο της κυτταρικής μεμβράνης).


Μονιμοποίηση με μίγμα μεθανόλης : οξικού οξέος.

Επίστρωση του δείγματος (μια σταγόνα από το διάλυμα

απλώνεται σε αντικειμενοφόρο πλάκα).

Ζωνοποίηση και χρώση των πλακιδίων (για την πιο

λεπτομερή εικόνα της δομής των χρωμοσωμάτων, με διάφορες τεχνικές,

τα χρωμοσώματα δεν είναι βαμμένα ομοιόμορφα σε όλο το μήκος τους

αλλά εμφανίζουν ανοιχτόχρωμες και σκουρόχρωμες ζώνες).

Μικροσκοπική παρατήρηση μεταφάσεων.

Ταξινόμηση των χρωμοσωμάτων (είτε αυτοματοποιημένα

είτε χειρονακτικά).


APPLICATION A karyotype is a display of

condensed chromosomes arranged in pairs.

Karyotyping can be used to screen for

abnormal numbers of chromosomes or

defective chromosomes associated with

certain congenital disorders, such as Down

syndrome.

TECHNIQUE Karyotypes are prepared from

isolated somatic cells, which are treated with

a drug to stimulate mitosis and then grown in

culture for several days. A slide of cells

arrested in metaphase is stained and then viewed

with a microscope equipped with a digital camera.

A digital photograph of the chromosomes is entered

into a computer, and the chromosomes are

electronically rearranged into pairs according to

size and shape.

RESULTS This karyotype shows the chromosomes

from a normal human male. The patterns of stained

bands help identify specific chromosomes and parts

of chromosomes. Although difficult to discern in the

karyotype, each metaphase chromosome consists of

two, closely attached sister chromatids (see diagram).

5 µmPair of homologous

chromosomes

Centromere

Sister

chromatids

APPLICATION A karyotype is a display of

condensed chromosomes arranged in pairs.

Karyotyping can be used to screen for

abnormal numbers of chromosomes or

defective chromosomes associated with

certain congenital disorders, such as Down

syndrome.

TECHNIQUE Karyotypes are prepared from

isolated somatic cells, which are treated with

a drug to stimulate mitosis and then grown in

culture for several days. A slide of cells

arrested in metaphase is stained and then viewed

with a microscope equipped with a digital camera.

A digital photograph of the chromosomes is entered

into a computer, and the chromosomes are

electronically rearranged into pairs according to

size and shape.

RESULTS This karyotype shows the chromosomes

from a normal human male. The patterns of stained

bands help identify specific chromosomes and parts

of chromosomes. Although difficult to discern in the

karyotype, each metaphase chromosome consists of

two, closely attached sister chromatids (see diagram).

5 µmPair of homologous

chromosomes

Centromere

Sister

chromatids

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

• Αριθμός χρωμοσωμάτων

και είδος τους

(αυτοσωμικά και φυλετικά)

• Μορφολογία

(σχήμα, μέγεθος,

θέση κεντρομεριδίου)

• Φύλο

• Ασθένειες


Κατηγοριοποιούνται ανάλογα με τη θέση του κεντρομεριδίου:

Κεντρικό κεντρομερίδιο - μετακεντρικά

Κοντά στο άκρο κεντρομερίδιο - ακροκεντρικά Έχουν δορυφόρους που περιέχουν πολλαπλά αντίγραφα

γονιδίων ριβοσωμικού RNA

Ενδιάμεσο κεντρομερίδιο - υπομετακεντρικά


22 αυτοσώμικα και ένα ζευγάρι φυλετικών χρωμοσωμάτων

Κατηγοριοποιούνται ανάλογα με: Μήκος

Θέση κεντρομεριδίου

Παρουσία ή απουσία δορυφόρων

Τα χρωμοσώματα διαιρούνται σε ομάδες A-G

•A 1-3•B 4-5•C 6-12 + X•D 13-15

•E 16-18•F 19-20•G 21-22 +Y


G μέθοδος ζωνοποίησης (σκούρες ζώνες φτωχές σε γονίδια)


• 13, 18, 21 φτωχά σε γονίδια– Πολύ σκούρες ζώνες

• 21 μικρότερο από 22– Λανθασμένη τοποθέτηση

• 22 διπλάσιο αριθμό γονιδίων από 21– 200 σε 21

– 400 σε 22


Χρησιμοποιείται για

αναγνώριση ανωμαλιών

του X χρωμοσώματος

Θέρμανση

χρωμοσωμάτων πριν

από τη χρώση με

Giemsa

Οι φωτεινές και

σκοτεινές ζώνες είναι

αντίστροφες


• Χρησιμοποιείται για αναγνώριση κεντρομεριδίων / ετεροχρωματίνης

• Περιοχές ετεροχρωματίνης

– Περιέχουν επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες

– Ίνες χρωματίνης με υψηλό βαθμό συσπείρωσης

• Κατεργασία χρωμοσωμάτων με

1. Οξύ

2. Άλκαλι

3. Μετά χρώση G


del- έλλειψη (deletion)

dic- δικεντρικό(dicentric)

fra - εύθραυστο (fragile site)

i - ισοχρωμόσωμα(isochromosome)

inv- αναστροφή (inversion)

p - μικρός βραχίονας (short arm)

r - δακτυλιοειδές (ring)

der - προερχόμενο (derivative)

dup –διπλασιασμός(duplication)

h - ετροχρωματίνη(heterochromatin)

ins -παρεμβολή (insertion)

mat – μητρικής προέλευσης (maternal origin)

q - μεγάλος βραχίονας (long arm)

t - μετάθεση, μετατόπιση (translocation)


, 46,XX,del(5p)

• διαχωρίζει– αριθμούς χρωμοσωμάτων

– φυλετικά χρωμοσώματα

– χρωμοσωμικές ανωμαλίες

;46,XX,t(2;4)(q21;q21)

• διαχωρίζει– Αλλαγμένα χρωμοσώματα

– Σημεία σπασίματος σε δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες που περιλαμβάνουν περισσότερα από 1 χρωμοσώματα


Φυσιολογικός άνδρας

46,XY

Φυσιολογική γυναίκα

46,XX


Αριθμητικές Ανευπλοειδίες (μονοσωμία, τρισωμία, τετρασωμία) Πολυπλοειδία (τριπλοειδία, τετραπλοειδία)

Δομικές Μετατοπίσεις

Αναστροφές

Προσθήκες

Ελλείψεις

Δακτυλιοειδή

Ισοχρωμοσώματα

ESACΜαρία Κουκά (Βιολόγος)

Ανευπλοειδίες

Τρισωμία αυτοσωμάτων, 47

Φυλετικά χρωμοσώματα, 45, 47, 48, 49

Πολυπλοειδία

Ολόκληρο το σετ χρωμοσωμάτων

τριπλοειδία, 69

Τετραπλοειδία, 92


• Σύνδρομο Turner 45,XO(θηλυκά)

• Τρισωμία X 47, XXX (θηλυκά)

• Σύνδρομο Klinefelter 47,XXY (άνδρες)

• Extra “Y” χρωμοσώματα 47,XYY (άνδρες)


47,XX,+13 or 47,XY,+13

Συχνότητα στη γέννηση1/5,000


Θραύση σε τουλάχιστον 1 χρωμόσωμα

Μετατοπίσεις 2 διαφορετικά χρωμοσώματα σπάζουν και ενώνονται

λανθασμένα

Αναστροφές 2 σπασίματα στο ίδιο χρωμόσωμα

Προσθήκες Παρεμβολή τμήματος χρωμοσώματος

Ελλείψεις Απώλεια τμήματος χρωμοσώματος


• Τελική έλλειψη

– 5p15

• Κλάμα που θυμίζει γάτα

• Διανοητική καθυστέρηση


Στην παρακάτω μετάφαση (πραγματική

φωτογραφία από προγεννητικό έλεγχο αμνιακού

υγρού) θα πρέπει να:

o Μετρήσετε τα χρωμοσώματα

o Κόψετε τα χρωμοσώματα

o Καρυοτυπήσετε (τοποθετώντας τα χρωμοσώματα σύμφωνα με το

μέγεθος και τη θέση του κεντρομεριδίου τους, στην κατάλληλη σελίδα

που ακολουθεί)

o Αναφέρετε το χρωμοσωμικό τύπο του εμβρύου (π.χ

46,ΧΥ ή 46,ΧΧ )


1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 Χ Υ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣΕργαστηριακή άσκηση: Καρυοτύπιση

Ονοματεπώνυμο:…………………………………………………..ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

•Πόσα χρωμοσώματα μετράτε στη μετάφαση;………………………..•Ποιος είναι ο χρωμοσωμικός τύπος του εμβρύου;……………………….

ΚΑΡΥΟΤΥΠΟΣ


Καρυοτύπιση - karyotype

Education