História da Citogenética, que estudos, técnicas, aplicações

O Citogenética É o estudo da morfologia, estrutura e funcionamento dos cromossomos, incluindo suas mudanças durante a divisão somática das células, ou miitose, e durante a divisão reprodutiva das células, ou meiose.

A citologia também estuda os fatores que causam mudanças cromossômicas, incluindo as patológicas, que aparecem de uma geração para outra e evolutiva, que atuam ao longo de muitas gerações.

Fonte: Pixabay.com

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História

Os anos e eventos memoráveis ​​na história da citogenética são os seguintes:

- Em 1842, Karl Wilhelm von Nägeli observou "citoblastos transitórios", depois chamados de cromossomos.

- Em 1875, Eduard Strasburger identificou cromossomos em plantas. Em 1979, Walther Flemming fez isso em animais. Flemming cunhou os termos cromatina, prófase, metafase, anáfase e telófase.

- Em 1888, W. Waldeyer cunhou o termo cromossomo.

- Em 1893, Oscar Hertwig publicou o primeiro texto citogenético.

- Em 1902, Theodor Boveri e Walter Sutton descobriram cromossomos homólogos.

- Em 1905, Nettie Stevens identificou o cromossomo e.

- Em 1937, Albert Blakeslee e. G. Avery parou a metafase com tapetes, facilitando bastante a observação dos cromossomos.

- Em 1968, Torbjörn Caspersson e Collaborators descreveram as bandas Q. Em 1971, Bernard Dutrilaux e Jerome Lejeune descreveram as bandas R.

- Em 1971, houve conversas sobre os cands c em uma conferência sobre nomenclatura de cromossomos humanos.

- Em 1975, C. GoodPasture e S. E. Bloom descreveu a coloração AG-NOR.

- Em 1979, Jorge Yunis descreveu os métodos de alta resolução para as bandas G.

- Em 1986-1988, Daniel Pinkel e Joe Gray desenvolveram a técnica de peixe (hibridação fluorescente em Sit).

- Em 1989, Hermann - Josef Lüdecke Microdise Cromossomes.

- Em 1996, Evelyn Schröck e Thomas Ried descreveram a tipificação GLATYPIC multicromática.

Descobertas em humanos

Em 1914, Theodor Boveri sugeriu que o câncer poderia ser devido a mudanças cromossômicas. Em 1958, Charles e. Ford observou anomalias cromossômicas durante a leucemia.

Em 1922, Theophilus Painter publicou que os humanos têm 48 cromossomos. Tivemos que esperar até 1956, para que Jo Hin Tjio e Albert Levan estabeleceram que eles realmente têm 46 cromossomos.

Em 1932, P. J. Waardenburg sugeriu que, sem tentar a síndrome de Down, poderia ser o resultado da aberração cromossômica. Em 1959, Jerome Lejeune demonstrou a presença de um cromossomo somático adicional em pacientes com síndrome de Down.

Também em 1959, Charles e. Ford disse que as mulheres com síndrome de Turner não possuem um dos dois cromossomos X, enquanto Patricia Jacobs e John Strong descobriram a presença de um cromossomo X adicional em homens com síndrome de Klinefelter.

Em 1960, J. PARA. Böök e Berta Santesson descreveram Triploidy, Klaus Patau descreveu a Trisomia 13, e John Edwards descreveu a Trisomia 18.

Em 1969, Herbert Lubs descobriu pela primeira vez a frágil síndrome do cromossomo X. Nesse mesmo ano, a amniocentese para diagnóstico citogenético começou a ser usado.

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Campo de estudo

Os citogenetistas estudam a evolução cromossômica dos seres vivos, usando afeto pela análise filogenética e resolvendo problemas taxonômicos.

Além disso, eles investigam aspectos epidemiológicos das aberrações cromossômicas humanas e fatores ambientais que produzem, diagnosticam e tratam pacientes afetados por anormalidades cromossômicas e desenvolvem abordagens moleculares para decifrar a estrutura, a função e a evolução dos cromossomos.

Morfologia dos cromossomos

Cada cromossomo é composto por duas cromátides, acompanhadas por uma constrição chamada Centromere. As seções cromossômicas que começam a partir do centrômero são chamadas de armas.

Os cromossomos são chamados de metacêntrico quando têm o centrômero na metade; submetacêntrico se eles o tiverem um pouco longe da metade, para que os braços opostos não sejam de igual comprimento; acr que acr que o centrômero estiver próximo de uma das extremidades; e telocêntrico se o centrômero estiver certo em uma extremidade do cromossomo.

Técnicas: processamento de amostra

As etapas para processar as amostras são as seguintes.

Obtendo a amostra

Aquisição do tecido necessário, armazenando -o nas estradas certas e apropriadas.

Cortar

Com exceção das amostras para análise de peixes, um período de cultura entre um dia e várias semanas antes da necessidade da colheitadeira.

Colhido

Está obtendo células na metafase.

Parada de mitose

A análise citogenética padrão requer interromper a mistose para as células permanecerem na metafase, usando MAT ou Colcemid® para este.

Tratamento hipotônico

Aumentar o volume de células, o que permite que os cromossomos estendam.

Fixação

3: 1 O metanol-ácido acético é usado para remover células das células, endurecendo as membranas e a cromatina para manchas.

Preparação da folha

As células fixas são estendidas em folhas de slides, após as quais são secas.

Coloração de cromossomos

Existem vários métodos de coloração para reconhecer as diferenças entre os cromossomos. O mais comum é o G.

Análise microscópica

Permite que você escolha células adequadas para observar e fotografar cromossomos.

Desenvolvimento de cuidados

Com base em fotografias de células metafase, imagens dos cromossomos de uma célula representativa são compostas para estudo subsequente.

Bandas cromossômicas

Existem quatro tipos de bandas cromossômicas: bandas heterocromáticas; Bandas eucromáticas, regiões organizadoras de nucléolas (NORS); Cinetocoros.

Bandas heterocromáticas são apresentadas como blocos discretos. Eles correspondem à heterocromatina, que contém sequências de DNA altamente repetitivas que representam genes convencionais e não são desencorajados na interface.

As bandas eucromáticas consistem em uma série de segmentos alternativos que são ou não afetados pela coloração. Essas bandas diferem em tamanho, formando padrões distintos característicos de cada par de cromossomos de uma espécie, o que os torna muito úteis para identificar translocações e rearguas cromossômicas.

Nors são aqueles segmentos de cromossomos que contêm centenas ou milhares de genes de RNA ribossômico. Eles são comumente visualizados como constrições.

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Cinetocoros são os locais de ligação do eixo de microtúbulos para os cromossomos.

Coloração da banda cromossômica

Os cromossomos são sobre técnicas de coloração que revelam padrões longitudinais de diferenciação (regiões claras e sombrias) que de outra forma não podiam ser vistas. Esses padrões permitem comparar diferentes espécies e estudar mudanças evolutivas e patológicas no nível dos cromossomos.

Os cromossomos são divididos para aqueles que usam coloração de absorção, tipicamente pigmentos de Giemsa e aqueles que usam fluorescência. Os métodos de coloração de absorção requerem tratamento físico-químico preliminar, conforme descrito em "Processamento de amostragem".

Alguns tipos de bandeira permitem padrões de regiões restritas de cromossomos relacionados a propriedades funcionais. Outros permitem visualizar diferenças entre cromossomos homólogos que possibilitam a identificação de segmentos.

Bandas c

O C Bandeo cora a maioria das bandas heterocromáticas, por isso é a técnica universal demonstrar a presença de heterocromatina em cromossomos. Outros métodos mancham apenas parte da heterocromatina total, por isso são mais úteis que a banda c para diferenciar entre tipos de heterocromatina.

Bandas q

O q bando é a técnica de coloração mais antiga. Deve seu nome ao uso de Quinacrine. É eficaz, independentemente do método de preparação dos cromossomos. É um método alternativo para o g. Pouco é usado, mas sua confiabilidade o torna útil quando o material é escasso ou difícil de espancar.

G Bands

O G Bande, com base no uso de Giemsa e Tripsina, é o mais usado. Permite a detecção de translocações, investimentos, deleções e duplicações. É o método mais usado para a caracterização do afeto de vertebrados, evidenciando diferenças entre os cromossomos que não podem ser distinguidos com base apenas em sua morfologia.

Bandas r

O R Bandamento produz um padrão de coloração inversa em relação à banda G. O R Bando.

Bandas t

O T Bande é uma variante do R Bandy, no qual não há manchas da maioria das faixas intersticiais de cromossomos, de modo que as regiões terminais dos cromossomos são intensamente tingidas.

Bandas ag-nor

O AG-NOR BANDO é usado para localizar enfermeiros, manchando com prata. No ag-nor bandeo, nem genes inativos podem não ser tingidos. Portanto, essa chama é usada para estudar mudanças na atividade gênica ribossômica durante a gameteegênese e desenvolvimento embrionário.

Hibridação fluorescente in situ (peixe)

O peixe Bandeo permite visualizar cromossomos por sondas marcadas fluorescentes. A tecnologia de peixes permite a análise cariotípica das células que não estão em divisão.

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O peixe Bandeo permite a detecção de sequências de DNA específicas em cromossomos, células e tecidos. Portanto, pode ser usado para detectar anomalias cromossômicas que envolvem pequenos segmentos de DNA.

O peixe Bandeo abriu a estrada para duas técnicas relacionadas mais sofisticadas, conhecidas como afeto espectral (céu, cariotipagem espectral) e peixes multicromáticos (m-fish, peixe multicolor)

Pigmentos fluorescentes são usados ​​no céu e no m-fish, que, juntos, produzem combinações de cores, uma para cada cromossomo. Essas técnicas têm sido muito úteis para detectar aberrações cromossômicas complexas, como as observadas em certos tumores e em leucemia linfoblástica aguda.

Aplicações médicas

- Citogenética do câncer. Aberrações cromossômicas e aneupplodia são frequentes em tumores. Translocações cromossômicas podem ter efeitos carcinogênicos através da produção de proteínas de fusão. A citogenética é usada para monitorar o progresso dos tratamentos contra o câncer.

- Sites frágeis e fraturas dos cromossomos. Sites de cromossomos frágeis podem causar patologias como a síndrome do cromossomo X frágil. A exposição a agentes citotóxicos pode produzir fraturas de cromossomos. Os portadores de certas mutações autossômicas não têm a capacidade de reparar o DNA danificado durante a fratura dos cromossomos.

- Anormalidades numéricas de cromossomos. A contagem de cromossomos permite diagnosticar trissomias, como a produzida por Down, Edwards e Síndromes de Patau. Também permite diagnosticar síndromes de Turner e Klinefelter.

- Em leucemia mielogênica crônica, os glóbulos brancos têm um "cromossomo da Filadélfia". Este cromossomo anormal é o resultado da translocalização dos cromossomos 9 e 22.

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