Chromosomal microarray analysis (XMA) ialah kaedah berteknologi tinggi untuk menilai karyotype bagi kehadiran mutasi tertentu yang dikaitkan dengan peningkatan bilangan salinan DNA (penduaan), atau dengan kehilangan sebahagian daripada genetik. bahan (penghapusan). Anomali sedemikian sering menyebabkan penyakit keturunan, jadi CMA adalah alat diagnostik penting dalam perubatan moden. Biasanya, teknologi ini digunakan untuk memeriksa genotip janin, serta bayi baru lahir dan kanak-kanak.
Ciri umum kaedah
Analisis kromosom Microarray sebaliknya dipanggil karyotyping molekul. Kaedah ini berdasarkan teknologi penghibridan DNA dengan penanda genetik (jujukan nukleotida khusus yang diketahui sebelum ini) yang tertanam dalam pembawa (matriks). Kajian itu membolehkan untuk menganalisisbanyak bahagian kromosom dan mengenal pasti kehadiran penyusunan semula struktur (abberasi) yang berkaitan dengan kekurangan atau lebihan bahan genetik.
Kaedah ini tidak direka untuk mengesan mutasi titik dalam gen, tetapi ia mempunyai resolusi yang lebih tinggi daripada karyotyping tradisional. CMA boleh mengesan perubahan submikroskopik yang memainkan peranan penting dalam patogenesis pelbagai penyakit, termasuk anomali kongenital dan terencat akal.
Maksud karyotyping molekul
Tujuan utama CMA adalah untuk mengenal pasti serpihan maklumat genetik tambahan (mikroduplikasi) atau hilang (mikrodelesi) kecil berbanding sampel standard. Penyimpangan ini dipanggil variasi nombor salinan (CNV).
Awalan "mikro" bermaksud teknologi ini bertujuan untuk mengesan perubahan yang sangat kecil. Walau bagaimanapun, CMA juga sesuai untuk mengesan anomali kromosom utama, seperti pelbagai aneuploidi (sindrom Down, Patau, dll.). Walau bagaimanapun, kajian itu tidak dapat menentukan perubahan dalam satu gen.
Selain pemadaman mikro dan penduaan mikro, analisis mendedahkan identiti genetik sebahagian besar kromosom, yang mungkin menunjukkan:
- pertalian darah ibu bapa kanak-kanak itu;
- mendapatkan kedua-dua salinan kromosom daripada hanya satu induk.
Dengan XMA anda juga boleh mengesantranslokasi, tetapi hanya jika ia tidak seimbang.
Analisis microarray kromosom bukanlah cara untuk menyahkod genotip atau kaedah untuk mengesan sebarang gen. Kajian ini hanya bertujuan untuk membandingkan jumlah bahan genetik dalam kromosom pesakit dengan kawalan. Selepas penemuan CNV, makmal menentukan gen yang terkandung di sana dan, berdasarkan ini, mentafsirkan hasilnya. Varian nombor salinan memainkan peranan penting dalam patogenesis pelbagai penyakit, tetapi kehadirannya tidak selalu membawa kepada sebarang kelainan.
Tujuan penyelidikan
Analisis microarray kromosom dilakukan untuk memeriksa sama ada bayi mempunyai CNV yang boleh menjadi punca:
- autisme;
- terbantut global;
- terencat akal;
- pelbagai kecacatan kelahiran;
- kejang;
- ciri fizikal luar biasa (dismorfisme);
- anomali kongenital.
Kajian ini juga menentukan kehadiran atau ketiadaan keabnormalan kromosom berangka (Sindrom Down, dll.).
Terdapat 2 sebab utama untuk melakukan ujian XMA:
- prophylactic - menyemak genom kanak-kanak untuk microdelestion atau mikroduplikasi;
- diagnostik - dilakukan untuk menentukan punca genetik pelbagai gangguan yang mungkin dikaitkan dengan CNV.
Kadangkala, untuk menjelaskan hasil kajian, pemeriksaan genom ibu bapa dijalankan.
Mengikut piawaian antarabangsa dan cadangan beberapa komuniti perubatan,CMA ialah ujian tahap 1 yang direka untuk individu yang mengalami anomali kongenital, autisme atau ketidakupayaan perkembangan yang tidak diketahui asalnya.
Banyak ulasan analisis mikroarray kromosom mengesahkan nilai diagnostiknya yang penting. Kaedah ini membolehkan anda mencari punca genetik masalah pada kanak-kanak apabila tiada gangguan kromosom yang biasa dan agak jelas (seperti sindrom Down). Kadang-kadang CMA, sebaliknya, membantu untuk mengecualikan kehadiran gangguan kromosom pada kanak-kanak dengan masalah perkembangan. Keputusan sedemikian dianggap menguntungkan, kerana kecacatan yang diperoleh boleh dibetulkan, manakala gangguan genetik tidak dapat diperbetulkan.
Teknologi kaedah
XMA membolehkan anda menganalisis secara serentak sejumlah besar serpihan DNA berbeza, setiap satunya sepadan dengan penanda genetik tertentu yang dicetak pada matriks. Yang terakhir ialah timbunan subjek yang diliputi dalam ribuan probe sedemikian.
2 jenis DNA digunakan untuk ujian:
- pesakit;
- standard (sepadan dengan genom manusia biasa).
Bahan genetik digunakan pada matriks, di mana tindak balas hibridisasi antara probe dan serpihan sampel yang sepadan berlaku. Iaitu, jujukan daripada bahagian kromosom yang sama digabungkan antara satu sama lain.
Peranti khas menilai secara berasingan tahap hibridisasi setiap probe dengan kawalan dan dengan prototaip. Dalam keadaan biasakes, ia sepatutnya sama. Jika mana-mana serpihan pesakit mengandungi lebihan bahan genetik, peranti memberikan isyarat hijau, dan jika terdapat kekurangan, ia berwarna merah.
Oleh itu, semua kawasan genom yang mana matriks mengandungi penanda dinilai. Isyarat instrumen ditangkap oleh pengimbas dan diproses oleh komputer.
jenis XMA
Terdapat 3 jenis analisis microarray kromosom:
- disasarkan;
- standard;
- dilanjutkan.
Perbezaan utamanya terletak pada resolusi, yang dikawal oleh bilangan penanda DNA yang digunakan. Parameter ini sebaliknya dipanggil ketumpatan matriks. Dalam analisis sasaran, ia adalah yang paling rendah (350 ribu penanda). Ini ialah jenis ujian yang paling mudah diakses dan paling murah yang mengesan pemadaman mikro dan mikroduplikasi yang paling biasa. Ia digunakan untuk mengesahkan sindrom khusus yang diketahui berkaitan dengan CNV.
HMA standard menggunakan 750,000 penanda yang menguji semua kawasan genom manusia yang penting secara klinikal. Ujian ini mengesan bukan sahaja CNV biasa, tetapi juga keabnormalan kromosom yang menyebabkan sindrom tidak dibezakan. Fungsi yang sama, tetapi lebih bermaklumat, dilakukan oleh analisis microarray kromosom lanjutan. Ia mewakili kajian terdalam genom dengan matriks yang mengandungi 2.67 juta penanda DNA.
Kecekapan XMA
XMA ialah cara moden dan sangat berkesan untuk mengesan keabnormalan kromosom. sebelum ini untuk merekapengesanan menggunakan kaedah sitogenetik standard, yang terdiri daripada pemeriksaan visual kromosom pesakit. Sebagai perbandingan, resolusi karyotyping molekul adalah 1000 kali lebih tinggi dan membolehkan anda mencari perubahan terkecil yang tidak dapat dikesan sebelum ini. Ini meningkatkan hasil diagnostik sebanyak 10. Selain itu, CMA tidak memerlukan pra-kultur sel dan membolehkan anda menganalisis banyak kawasan kromosom pada masa yang sama.
Kegunaan karyotyping molekul untuk pesakit tertentu bergantung pada:
- daripada jenis analisis yang dipilih (lanjutan, disasarkan atau standard);
- penilaian keputusan yang betul;
- peralatan dan satu set cip DNA (penanda terbina dalam matriks) yang digunakan oleh makmal tertentu.
Nama salah satu pusat genetik perubatan berkualiti tinggi di mana anda boleh melakukan analisis microarray kromosom ialah "Genomed". Ulasan tentang institusi ini menggambarkannya sebagai organisasi perubatan peringkat tinggi dengan peralatan teknologi moden yang membolehkan pelbagai ujian genetik yang berbeza, termasuk yang agak jarang berlaku. Untuk XMA dalam "Genomed" (Moscow, lebuh raya Podolskoe, 8) set penanda DNA daripada syarikat pembuatan terkemuka digunakan.
