Кариотипирование помогает установить, сколько у человека хромосом и как они устроены. Разобрались, зачем проводить такое исследование и чем оно отличается от ДНК-тестов.
Кариотип — это полный набор хромосом в клетке. Хромосомы находятся в ядре и содержат ДНК — молекулу, в которой записана наследственная информация. Дело в том, что длина ДНК составляет около 2 метров. Чтобы уместиться в клетке, ей нужно определённым образом упаковаться. В этом ей помогают специальные белки, на которые ДНК наматывается словно нить. Так формируется хроматин, который во время деления клетки уплотняется в хромосомы.
Обычно у человека 46 хромосом, две из которых — половые (X- и Y-хромосомы). Поскольку одну хромосому человек получает от отца, а вторую — от матери, то их принято считать парами. Таким образом, у человека в норме 23 пары хромосом: 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом. В стандартной записи женский кариотип обозначают как 46,XX, а мужской — как 46,XY (Y-хромосома обычно запускает развитие мужского пола благодаря гену SRY).
Кариотипирование — это исследование, которое позволяет определить количество хромосом в клетке и особенности их строения. Однако этот анализ не даёт информации о конкретных генах, например мутациях (что делается при ДНК-тестах).
Что общего у человека и банана и кем была мать всех людей: факты о ДНК
Иногда в клетках оказывается дополнительная хромосома или, наоборот, одной хромосомы не хватает. Например, при синдроме Дауна присутствует дополнительная копия 21-й хромосомы. Изменения могут затрагивать и строение хромосом, когда определённый участок теряется, удваивается, переворачивается или переносится на другую хромосому.
Однако не каждое такое изменение обязательно вызывает тяжёлое заболевание. Бывает и так, что сам человек может не иметь симптомов, однако у него может быть повышен риск бесплодия, выкидышей или рождения ребёнка с хромосомной патологией.
Иногда хромосомная аномалия есть лишь в части клеток. Это называют мозаицизмом. В этом случае выраженность проявлений часто зависит от доли изменённых клеток. Например, около 2% людей с синдромом Дауна имеют мозаичную форму болезни (то есть в их организме только часть клеток имеет лишнюю хромосому в 21-й паре).
Кариотипирование могут рекомендовать при:
Во время беременности исследование клеток плода проводят, если есть подозрение на хромосомную патологию (это определяют скрининговые анализы). Для этого используют материал хориона (наружной оболочки зародыша) или околоплодные воды.
Кариотипирование также применяют в онкогематологии. Например, при лейкозах и некоторых других опухолях изменения в хромосомах в отдельных клетках возникают не с рождения, а в течение жизни.
Чаще всего для кариотипирования берут венозную кровь. Из неё выделяют лимфоциты и выращивают в лаборатории. Это нужно, поскольку хромосомы лучше всего видны во время деления клетки. На этой стадии процесс останавливают, после чего клетки окрашивают и рассматривают под микроскопом. Специалист составляет изображение, где хромосомы расположены попарно.
Специальной подготовки не нужно. Кровь можно сдавать в любое время (если врач не давал других указаний). Если клетки делятся плохо или материала недостаточно, исследование иногда повторяют.
Зачем человеку хромосомы и что будет, если их станет больше: разбор
Запись 46,XX обычно означает женский кариотип без обнаруженных хромосомных изменений, а 46,XY — мужской. Если выявлена дополнительная хромосома (аутосома), в заключении появляется знак «+» и её номер. Например, запись 47,XX,+21 указывает на 47 хромосом и дополнительную хромосому в 21-й паре.
Половые хромосомы прописывают все, например:
В бланке кариотипирования могут встречаться обозначения структурных изменений хромосом:
Кариотипирование позволяет увидеть лишние и отсутствующие хромосомы, а также достаточно крупные хромосомные перестройки, однако разрешение метода ограниченно. Например, небольшие потери участка ДНК при кариотипировании не видно, не говоря уже о мутациях в конкретных генах.
Нормальный кариотип не означает, что исключены все наследственные заболевания. Если врачу нужна более подробная информация, он может назначить другие генетические исследования.
Кариотипирование — исследование, которое позволяет оценить количество и структуру хромосом. В отличие от молекулярных ДНК-тестов, этот анализ выявляет крупные аномалии — лишние или отсутствующие хромосомы (например, при синдроме Дауна), а также их структурные изменения.
Анализ чаще всего назначают при бесплодии, повторных выкидышах, подозрении на пороки развития у ребёнка, а также при некоторых болезнях крови. При этом важно отметить, что нормальный результат кариотипирования (46,XX у женщин и 46,XY у мужчин) не исключает наличия мутаций и других (более мелких) генетических дефектов. Современные методы (хромосомный микроматричный анализ, секвенирование экзома и генома) способны обнаруживать значительно более мелкие генетические изменения, чем классическое кариотипирование.