Summary

Chromosomics: Detección de alteraciones numéricas y estructurales en todos los 24 cromosomas humanos de manera simultánea utilizando un nuevo ensayo FISH OctoChrome

Published: February 06, 2012
doi:

Summary

Una novela de fluorescencia<em> In situ</emLa hibridación> (FISH), método que al mismo tiempo examina alteraciones cromosómicas numéricas y estructurales, en particular las translocaciones cromosómicas específicas asociadas con la leucemia y el linfoma, de los 24 cromosomas humanos en un solo dispositivo en una hibridación, se describe.

Abstract

Hibridación in situ fluorescente (FISH) es una técnica que permite secuencias específicas de ADN para detectar los cromosomas completos o interfase en el núcleo celular 1. La técnica utiliza sondas de ADN con secuencias únicas que se hibridan con cromosomas enteros o regiones cromosómicas específicas, y sirve como un complemento útil para la citogenética clásica. Por ejemplo, muchos estudios anteriores reportaron la detección de frecuencia de aberraciones cromosómicas aumentaron en los pacientes con leucemia relacionados con la exposición al benceno, los pacientes intoxicación por benceno-, y los trabajadores sanos expuestos al benceno, utilizando el análisis citogenético clásico 2. Mediante FISH, la leucemia, alteraciones cromosómicas específicas se han observado a ser elevados en los trabajadores aparentemente sanos expuestos al benceno 3-6, lo que indica las funciones esenciales de los cambios en el benceno cytogentic inducida leucemogénesis.

Generalmente, una prueba FISH solo examina sólo uno o unos pocos cromosomas enteroso loci específicos por lámina, por lo que múltiples hibridaciones deben llevarse a cabo en varias diapositivas para cubrir todos los cromosomas humanos. Cariotipo espectral (SKY) permite la visualización de todo el genoma al mismo tiempo, pero la necesidad de un software especial y los límites de su aplicación de equipos 7. A continuación, describimos una prueba FISH novela, OctoChrome-FISH, que puede ser aplicado para Chromosomics, que se define aquí como el análisis simultáneo de todos los 24 cromosomas humanos en una diapositiva en estudios en humanos, tales como el estudio de la aneuploidía del cromosoma de ancho (CWA) 8. La base del método, comercializado por Cytocell como el Sistema de Chromoprobe Multiprobe, es un dispositivo OctoChrome que está dividido en 8 casillas, cada una de las cuales lleva tres diferentes sondas enteros pintura cromosoma (Figura 1). Cada una de las tres sondas está directamente etiquetada con un fluoróforo diferente color, verde (FITC), rojo (Texas Red), y azul (cumarina). La disposición de combinaciones cromosómicas en el OctoChromdispositivo electrónico ha sido diseñado para facilitar la identificación de las alteraciones cromosómicas no aleatorias estructurales (translocaciones) que se encuentran en las leucemias y linfomas más comunes, por ejemplo, t (9, 22), t (15; 17), t (8; 21 ), t (14; 18) 9. Por otra parte, los cambios numéricos (aneuploidía) en los cromosomas se pueden detectar al mismo tiempo. La diapositiva plantilla correspondiente también se divide en 8 cuadrados sobre la que se propaga en metafase están enlazados (Figura 2), y está colocado sobre el dispositivo OctoChrome. Las sondas y el ADN diana son desnaturalizado a alta temperatura y se hibridó en una cámara húmeda, y entonces todos los 24 cromosomas humanos pueden ser visualizadas simultáneamente.

PESCADO OctoChrome es una técnica prometedora para el diagnóstico clínico de la leucemia y el linfoma y para la detección de aneuploidías en todos los cromosomas. Hemos aplicado este enfoque nuevo cromosómica en un estudio de CWA de benceno en trabajadores expuestos chinos 8,10.

Protocol

1. Preparación de la muestra de diapositivas PESCADO OctoChrome está diseñado para examinar los cambios cromosómicos en las metafases de las células humanas, incluyendo pero no limitado a cultivos de células de sangre periférica, células madre / progenitoras y líneas celulares. Las muestras se prepararon siguiendo el procedimiento estándar para la recolección de metafases 3,11-13: mediante el empleo de un tratamiento colcemid para detener las células en la metafase, el tratamiento hipot…

Discussion

Esta novela OctoChrome-FISH ensayo permite examinar de manera simultánea en los 24 cromosomas humanos, en una hibridación única en una diapositiva. La disposición de combinaciones cromosómicas en los 8 cuadrados ha sido diseñado para facilitar la identificación de los reordenamientos cromosómicos no aleatorios en las leucemias más comunes y los linfomas. Así, el ensayo puede detectar numérica (aneuploidía), así como estructurales (translocaciones) alteraciones cromosómicas concurrentemente.

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Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores desean agradecer a la Dra. M. Cliona McHale para la lectura crítica y edición del manuscrito. Este trabajo fue financiado por el Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental, Instituto Nacional de Salud de subvención R01ES017452 a L Zhang.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
OctoChrome Kit Cytocell Ltd, Cambridge, UK PMP 803  
phytohaemagglutinin (PHA) Invitrogen Corporation 10576-015  
Colcemid Invitrogen Corporation 15212-012  
Carnoy’s fixative     Methanol : glacial acetic acid = 3: 1
Fluorescence microscope     Equipped with filters to view DAPI, Texas Red, FITC, and Coumarin spectra individually and a DAPI/FITC/Texas Red triple filter to view different colors simultaneously
Metafer software MetaSystems, Altlussheim, Germany   Facilitate to locate all metaphases and to re-evaluate the abnormalities

Referências

  1. Levsky, J. M., Singer, R. H. Fluorescence in situ hybridization: past, present and future. J. Cell. Sci. 116, 2833-2838 (2003).
  2. Zhang, L., Eastmond, D. A., Smith, M. T. The nature of chromosomal aberrations detected in humans exposed to benzene. Crit. Rev. Toxicol. 32, 1-42 (2002).
  3. Zhang, L. Aberrations in chromosomes associated with lymphoma and therapy-related leukemia in benzene-exposed workers. Environ. Mol. Mutagen. 48, 467-474 (2007).
  4. Zhang, L. Benzene increases aneuploidy in the lymphocytes of exposed workers: a comparison of data obtained by fluorescence in situ hybridization in interphase and metaphase. Environ. Mol. Mutagen. 34, 260-268 (1999).
  5. Zhang, L. Increased aneusomy and long arm deletion of chromosomes 5 and 7 in the lymphocytes of Chinese workers exposed to benzene. Carcinogenesis. 19, 1955-1961 (1998).
  6. Smith, M. T. Increased translocations and aneusomy in chromosomes 8 and 21 among workers exposed to benzene. Cancer. Res. 58, 2176-2181 (1998).
  7. Bayani, J., Squire, J. A. Advances in the detection of chromosomal aberrations using spectral karyotyping. Clin. Genet. 59, 65-73 (2001).
  8. Zhang, L. Chromosome-wide aneuploidy study (CWAS) in workers exposed to an established leukemogen, benzene. Carcinogenesis. 32, 605-612 (2011).
  9. Rowley, J. D. The role of chromosome translocations in leukemogenesis. Semin. Hematol. 36, 59-72 (1999).
  10. Zhang, L. Use of OctoChrome fluorescence in situ hybridization to detect specific aneuploidy among all 24 chromosomes in benzene-exposed workers. Chem. Biol. Interact. , 153-154 (2005).
  11. Barch, M. J., Lawce, H. J., Arsham, M. S., Barch, M. J. . In The ACT cytogenetics laboratory. , 17-30 (1991).
  12. Zhang, L., Yang, W., Hubbard, A. E., Smith, M. T. Nonrandom aneuploidy of chromosomes 1, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, and 21 induced by the benzene metabolites hydroquinone and benzenetriol. Environ. Mol. Mutagen. 45, 388-396 (2005).
  13. Smith, M. T. Hydroquinone, a benzene metabolite, increases the level of aneusomy of chromosomes 7 and 8 in human CD34-positive blood progenitor cells. Carcinogenesis. 21, 1485-1490 (2000).
  14. Smith, M. T. Advances in understanding benzene health effects and susceptibility. Annu. Rev. Public. Health. 31, 133-148 (2010).
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Citar este artigo
Ji, Z., Zhang, L. Chromosomics: Detection of Numerical and Structural Alterations in All 24 Human Chromosomes Simultaneously Using a Novel OctoChrome FISH Assay. J. Vis. Exp. (60), e3619, doi:10.3791/3619 (2012).

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