Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ

Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ, FISH (od ang. fluorescent in situ hybridization) – technika cytogenetyczna służąca do wykrywania w materiale genetycznym określonej sekwencji DNA za pomocą fluorescencyjnych sond DNA. W celu analizy badanego materiału konieczne jest użycie mikroskopii fluorescencyjnej.

Chromosomy metafazowe człowieka (kariotyp żeński) poddane badaniu FISH z sondą swoistą dla sekwencji Alu (sygnał zielony) i wybarwione TOPRO-3 (sygnał czerwony)
Interfazowe jądro limfocytu wybarwione DAPI z sygnałami fluorescencyjnymi z chromosomu 13 (zielony, sonda znakowana fluoresceiną) i 21 (czerwony, rodamina jako znacznik fluorescencyjny)
Chromosomy komórki metafazowej pozytywnej pod względem rearanżacji bcr/abl zobrazowane metodą FISH


Technika

Najczęściej odpowiednie przygotowanie komórek do badania polega na usunięciu cytoplazmy i utrwaleniu jąder komórkowych na szkiełku podstawowym. Fluorescencyjna sonda jest nanoszona na preparat i całość poddawana jest krótkotrwałej denaturacji w podwyższonej temperaturze, a następnie kilkugodzinnej hybrydyzacji. Kolejnym etapem jest usunięcie nadmiaru niezhybrydyzowanej sondy przez kilkukrotne odpłukanie preparatu i uwidocznienie jąder komórkowych barwnikiem specyficznym dla DNA (przeważnie stosowany jest DAPI). Tak przygotowany preparat można analizować pod mikroskopem fluorescencyjnym. Popularnymi znacznikami fluorescencyjnymi, używanymi do znakowania sond są rodamina i fluoresceina, a także kumaryna.

Zastosowanie

Technika FISH może być wykorzystana do badania wielu typów komórek i tkanek. Mogą to być limfocyty (jądra metafazowe oraz interfazowe) uzyskane w wyniku hodowli komórkowej, jak również w bezpośrednim rozmazie krwi, rozmazy szpiku, preparaty moczu, komórki guzów nowotworowych, blastomery, polocyty lub amniocyty. Możliwa jest także analiza jąder z tkanek zabezpieczonych w blokach parafinowych.

Technikę FISH stosuje się chętnie w przypadkach, gdy zawodzi klasyczna analiza cytogenetyczna, innymi słowy gdy w badaniu kariotypu niemożliwe jest ustalenie dokładnego rodzaju bądź miejsca powstania mutacji w genomie. Zastosowanie unikalnych sond umożliwia zlokalizowanie miejsc pęknięć chromosomów czy określenie rodzaju translokacji. FISH jest również narzędziem w badaniu anomalii genetycznych, będących markerami nowotworów (cytogenetyka onkologiczna). Metoda ta, obok techniki PCR, jest także nieocenioną pomocą w diagnostyce preimplantacyjnej, gdzie badanie pojedynczej komórki polocytu czy blastomeru pozwala uniknąć podania zarodka, któremu jeden lub oboje rodzice przekazali określone wady genetyczne (zobacz: zapłodnienie pozaustrojowe). W badaniach prenatalnych z wykorzystaniem amniocytów jako analizowanego materiału możliwe jest określenie wady genetycznej płodu.

Hybrydyzacja fluorescencyjna jest także z powodzeniem wykorzystywana do detekcji mikroorganizmów w materiale biologicznym.

Linki zewnętrzne

Media użyte na tej stronie

PLoSBiol3.5.Fig7ChromosomesAluFish.jpg
Autor: Andreas Bolzer, Gregor Kreth, Irina Solovei, Daniela Koehler, Kaan Saracoglu, Christine Fauth, Stefan Müller, Roland Eils, Christoph Cremer, Michael R. Speicher, Thomas Cremer, Licencja: CC BY 2.5
Human metaphase chromosomes were subjected to fluorescence in situ hybridization with a probe to the Alu Sequence (green signals)and counterstained for DNA (red).
Question book Asclepius.svg
Autor: , Licencja: CC BY-SA 4.0
Question book icon with Asclepius snake
FISH 13 21.jpg

human lymphocyte nucleus stained with DAPI with chromosome 13 (green) and 21 (red) centromere probes hybrydized (fluorescent in situ hybridization, FISH)

Obraz fluorescencyjny jądra ludzkiego limfocytu barwionego diaminofenyloindolem (DAPI) z sygnałami sond swoistych dla chromosomów 13 (zielony, sonda znakowana fluoresceiną) i 21 (czerwony, sonda znakowana rodaminą), uzyskany w wyniku zastosowania techniki FISH
Bcrablmet.jpg
Autor: Autor nie został podany w rozpoznawalny automatycznie sposób. Założono, że to Pmx (w oparciu o szablon praw autorskich)., Licencja: CC-BY-SA-3.0
FISH image of bcr/abl positive rearranged metaphase