哪位大虾知道荧光原位杂交技术的原理

作者&投稿:源实 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
荧光原位杂交技术的发展前景~

FISH技术作为连接分子生物学与细胞生物学的桥梁地位已为世人所公认。尽管目前FISH技术无法达到100 完全杂交,特别是在应用较短cDNA探针时存在杂交效率明显下降的问题,但随着各种新型分子探针以及更为精密高端的光学显微镜和功能强大的计算机分析系统的不断问世,上述问题将会逐步得到解决,该技术的作用正变得日益重要,应用领域也得以不断扩展。FISH技术在泌尿系统肿瘤研究领域的巨大潜力与光明前景将引领我们进入全新时代。

该技术不但可用于已知基因或序列的染色体定位,而且也可用于未克隆基因或遗传标记及染色体畸变的研究。在基因定性、定量、整合、表达等方面的研究中颇具优势。 在细胞遗传学检查中,重复序列的探针应用最多,它们是α卫星DNA、β-卫星DNA和经典卫星DNA探针。α卫星DNA探针主要检测人染色体的着丝粒。β卫星DNA位于顶端着丝粒染色体及号染色体的异染色体质周围.经典卫星DNA(classic-saiellite DNA)有着AATGG短片段重复,位于染色体1、9、15、16和Y染色体长臂异染色质周围。后两种探针除去可用于染色体数目检查外,还可用于上述部位精细改变的检查。三种探针产生的荧光信号都在染色体着丝粒或附,因此常用于鉴定,羊水细胞可不培养直接作FISH检查,发现在21三体(Down氏综合征)、18三体(Edward综合征)、13体(Patau 综合征)、45XO(Turner氏综合征)和47XXY(Klinfelter综合征)。FISH在白血病方面和应用较为方泛的是慢性粒细胞白血病bcr/abl易位DNA探针,采用Digoxigenin标记于22号染色体上的bcr基因,用Biotin标记位于9号染色体上的Abl基因,然后用红绿二种不同颜色的荧光素检测,慢粒常有染色体易位t(9;22)(q34;q11)而引起bcr和Abl基因的融合,这时不需要检测分裂中期细胞,在间期细胞中就可以见到二种颜色讯号的混合,从而可以确定是Ph阳性细胞。这特别适合化疗后缓解的CML,极易发现残存的白血病细胞。其它如t(15;17)易位DNA探针,t(18;21)易位DNA探针分别可用于急性早幼粒白血病(APL)和急性粒细胞白血病(AML)的诊断。此外在白血病的诊断方面,还有等位17号染色体长臂iso(17q),16号染色体长臂间倒位inv(16)探针等,都有商业出售。在实体肿瘤方面,应用较为广泛的是HER-2/neu基因探针。乳腺癌细胞中Her/2-neu基因的扩增常预示着患者预后较差。在FISH技术之前的所有测定基因扩增的方法,都是采用经典的分子生物学方法South blotting等),但这些方法与FISH相比,不仅费时费力,而且也不可能在细胞水平上观察到基因扩增的状态。FISH技术的更大优点是可以在间期细胞核上观察到DNA扩增的直接证据,而且间期细胞核所显示出的扩增DNA荧光信号其数量多少及荧光强度常与DNA扩增的水平有关。1998年美国政府FDA批准了作为基因治疗的一种单克隆抗体Herceptin,可配合化疗来治疗部分晚期转移性乳腺癌病人,约25-30%的乳腺癌病人有HER-2/neu基因的扩增和/或过度表达。这部分病人适合Herceptin治疗、FDA在此前一些时候批准了Vysis公司的HER-2/neu基因DNA探针在乳腺癌临床诊断上的应用。HER-2/neu基因的扩增或过表达也见于卵巢癌、子宫内膜癌、涎腺肿瘤及胃癌等恶 性肿瘤。可以预,在不久的将来Herceptin和HER-2/neu基因DNA探针可用于这些肿瘤的治疗和诊断。其它一些实体瘤的肿瘤的肿瘤基因的探针如N-myc,C-myc,CyclinD1等虽有商业出售,但目前还未用于临床。 染色体x,y,21,18和13的数量变化常与先天性疾病有关。采用染色体着丝粒重复序列DNA作为探针,可以确定分裂细胞或间期细胞这些染色体的数目止,如采用21号染色体的涂抹(painting)探针,根据标记区域的大小可检测出Down氏综合征的发生。实体肿瘤的染色体研究比较困难,这是由于获取足够量的分裂期肿瘤细胞比较困难。使用染色体着丝特异探针,对间期细胞进行染色体数量变异分析,可获得较好的结果。因此FISH技术十分有助于肿瘤细胞遗传细胞遗传学的研究。Hopman采用FISH技术研究膀胱癌,发现9号染色体的丢失。FISH检测的结果与流式细胞仪分析的结果完全一致。Waldman等发现染色体数目的改变和肿瘤的分化及分期有着密切关系,如7号染色体啬常见于有较高的Brdard分级和有较高的PCNA标记指数的晚期、恶性度高的肿瘤。Waldman认为这一现象可涉及到7号染色体上某些特殊基因的表达增加或被抑制。采用多种染色体探针,以不同的颜色标记,更适合于实体肿瘤染色体数目改变的异质性研究。对于G或Q显带难以确定的染色体结构改变,运用FISH技术可以帮助解决。许多不能归类的标记染色体,FISH技术可以确定畸变的来源,如Miura等报告21例非小细胞肺癌(NSCLC)的染色体改变,其中一例有2个标记染色体,用FISH检测后证实是来自9号染色体的短臂梁色体上微细带的丢失,普通显带常不易发现,用特定的基因探针检测时,在正常应该有荧光信号的部位如不出现信号,表示有染色体的丢失。Lux等用Ankyrin基因作探针,检测遗传性球殂红细胞增多症病人的染色体和间期细胞,发现有这个基因的缺失。Taguchi等采用靠近3p21带附近的6个不同位点的探会,比较异常和正常3号染色体,确定胸膜间皮瘤有3p21带的缺失并推测这个区域可能存在重要的抑癌基因,为了进一步的分子生物学研究提供了重要线索。选择按一定顺序排列的基因探针,可以帮助确定染色体倒位,尤其是臂间倒位的性质,如急性白血病有16号染色体的倒位,选择两个分别位于断裂点近端和远端的粘粒探针,同时用16号染色体着丝位探针,正常细胞荧光信号的次序是:粘粒-粘粒-着丝粒,而白血病细胞的信号的次改变为粘粒-着丝粒-粘粒。杂交细胞通常是含有单个人类染色体啮齿动物细胞。这种杂交细胞常用于绘制基因图谱或生产单个染色体特DNA库。杂交细胞在培养过程中,人体染色体极易丢失或发生染色体重排,因此,需要对杂交细胞定期进行细胞遗传学检查,采用人体组DNA作为探针或相应人体染色体涂抹探针,可以很主便的检测这些改变。 采用FISH技术,不仅可以直接确定某一DNA链在染色体上的位置,而且诮用多种颜色荧光素的标记控针,还提供了一个简单的确定基因顺序的方法。可用不同颜色荧光素标记两个不同的DNA链,而且他们在染色体上的距离大于1Mbp时,可以依据不同探针信号的排列关系分辨他们在染色体上的顺序。采用5-Burd处理的细胞,可以获得高分辨显带的染色体,从而增加DNA链标记到染色体上的分辨能力。如果使用间期细胞,两个DNA链的距离可以缩短至50Kbp,这个间距是染色体上的分辨距离的二十分之一。不同探针的次序可以通过测量其间期细胞的距离来确定。确定DNA链在染色体上精细位置,适用于检查某些特殊的染色体易位和缺失,如涉及11号染色体q23的易位常见于急性白血t(4;11)见于急性淋巴细胞白血病(ALL),t(6;11),5(9;11)见于急性粒细胞白血病(AML),t(11;19)见于急淋和急粒两种白血病。标记同一DNA链与不同种必细胞的染色体杂交,可以找出不同种属之间的同源基因以及基因在染色休上的位置,从而了解种属之间的进化关系。 DNA扩增通常表现为异常的显带区域(ABRS)或异染质区(HSRS)以及无着丝微小体(DM),这些基因扩增的细胞遗传学表现在许多恶性肿瘤中。搞清楚肿瘤细胞中物定DNA链(基因)的扩增,有助于了解肿瘤的恶性增生过程。在肿留细胞中某些肿瘤因(Oncogene)的扩增,可作为预测肿瘤进展及预后的临床指征。如FISH能有效地在染色体上定位扩增的特定DNA,特别是当细胞遗传学发现在HSR或ABRS来源及位置,推测可能扩增的肿瘤基因,从而有目的检测某些基因,并能很快得到直接清晰的基因扩增的信息。Cherif等在结肠腺癌细胞中,采用FISH技术发现C-myc的扩增,而且C-myc扩增链是重排在19号染色体的长臂上。染色体上策细带的丢失,普通显带不易发现,用特定的基因探针检测时,在正常应该有荧光信号的部位如不出现信号,表示有染色体的丢失。用Ankyrin基因作探会,检测遗传性球殂红细胞增多症病人的染色体和间期细胞,发现有这个基因的缺失。有学者用FISH技术在37例B细胞淋巴瘤中发现21例(56.8%)存在6q23-24的缺失,故认为这一改变对淋巴瘤诊断有实际应用值。

生命科学的发展,生物技术的进步使我们对疾病本质的认识不断地深入,也使我们拥有更多新的治疗方法和药物应对疾病的威胁。如何准确有效地利用这些新的治疗方法和药物治愈疾病是我们迫切需要研究的内容。如何对疾病进行正确的分型和诊断却是上述工作的基础。只有全面地把握病情,并在此基础上进行准确的判断和分析,才能为病患制定及时有效的治疗方案。因此我们要求疾病的诊断工作能提供更为准确和及时的结果。而古老的“望、闻、问、切”和传统的常规手段已远远无法满足我们对疾病诊断的要求,迫切需要将新的技术引入疾病诊断领域。

荧光原位杂交技术(Florescence In-Situ Hybridization简称FISH)是一种利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的技术。它将荧光信号的高灵敏度、安全性,荧光信号的直观性和原位杂交的高准确性结合起来,通过荧光标记的DNA探针与待测样本的DNA进行原位杂交,在荧光显微镜下对荧光信号进行辨别和计数,从而对染色体或基因异常的细胞、组织样本进行检测和诊断,为各种基因相关疾病的分型、预前和预后提供准确的依据。自20世纪80年代末,Pinkel和Heiles将FISH技术引入染色体检测领域后,FISH技术就在临床诊断及科研工作中得到了广泛的运用,显示出与一些传统技术相比的明显优势。

与传统的免疫组织化学法(IHC)相比,FISH具有良好的稳定性和可重复性。目前免疫组织化学法正广泛应用于肿瘤等多个领域的临床诊断。免疫组化的检测对象是疾病相关的蛋白。由于蛋白的表达和本身的构象受各种因素的影响很大(例如酸、碱和变性剂),检测条件的稳定性对检测结果至关重要。此外,免疫组化检测结果的判断依赖于检测者对显色结果的主观判断,对于一些弱阳性的结果,不同的检测者容易产生分歧。上述的因素都可能影响医生对病情的最终诊断。荧光原位杂交技术检测的对象是细胞中的DNA,致密的双螺旋结构使DNA可以历经千百万年而依然保持良好,其结构稳定,不易被环境条件影响,为荧光原位杂交技术的稳定提供了良好的基础。此外,荧光原位杂交结果的判定借助于对荧光的颜色判断和信号计数,客观地量化了检测地结果。如果借助于相应的FISH操作系统(例如Abbott-Vysis公司的Hybrit杂交仪和VP2000样本预处理系统)和染色体成像系统(例如AI公司的CytoVision)就能实现整个FISH操作的自动化,最大限度的降低操作者和检测者的主观因素,确保结果的准确性。

PCR由于灵敏度高,操作简便快捷是近年来应用比较多的基因诊断技术,但PCR诊断技术的假阴性和假阳性的比例较高,对同一样本也只能作一次分析,不能重复实验结果。随着探针技术的不断发展,FISH目前的灵敏度已经接近或达到PCR的水平,并能很好弥补PCR技术的局限。FISH技术不仅有极低的假阳性、假阴性的比例(以Abbott-Vysis的产前诊断探针为例,29,000例的使用结果证实正确率高达99.9%),还能对同一样本进行多次的FISH操作以及利用不同颜色的荧光探针一次检测多个染色体或基因的异常,大大节省了检测的时间。此外,通过FISH可以对染色体或特定基因的数目异常,特定片断的缺失、易位和重排进行诊断研究。


哪位大虾知道荧光原位杂交技术的原理
荧光原位杂交技术(Florescence In-Situ Hybridization简称FISH)是一种利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的技术。它将荧光信号的高灵敏度、安全性,荧光信号的直观性和原位杂交的高准确性结合起来,通过荧光标记的DNA探针与待测样本的DNA进行原位杂交,在荧光显微镜下对荧光信号进行辨别和计数,从而...

象州县15214126774: RNA荧光原位杂交 -
纳行益迈: 原位杂交:在研究DNA分子复制原理的基础上发展起来的一种技术.其基本原理是两条核苷酸单链片段,在适宜的条件下,能过氢键结合,形成DNA-DNA、DNA-RNA或 RNA-RNA 双键分子的特点,应带有标记的(有放射性同位素,如3H、35S...

象州县15214126774: 什么是染色体的原位杂交技术?和荧光原位杂交技术有什么关系?它都有哪些应用啊? -
纳行益迈: 简单点说,就是用一段标记了的DNA,去找他原来对应的染色体位置,确定DNA在染色体上的物理位置.荧光技术也可以用于原位杂交,不同的方法罢了,对应同位素法原位杂交等.用途如前所述这个领域嘛,就是遗传学上的DNA染色体定位,确定什么疾病遗传是通过什么染色体进行的,物理图谱如何.

象州县15214126774: 那位大虾知道电场发光现象,它的原理是什么? -
纳行益迈: 尖端现象?一个通电的导体尖端部分的电场很强,这会出现尖端放电现象.在空气中总是存在一些正负离子,在尖端附近强电场的作用下,这些离子会发生激烈的运动.当它们和空气分子相碰撞时,会使空气分子电离,从而形成大量新的离子.同时在激烈的碰撞过程中有些粒子有可能受激而发光.

象州县15214126774: 有哪位大虾知道 生物分离工程 的发展历程? -
纳行益迈: 生物分离工程 英文名称:Bioseparations Engineering 近30年来,以基因工程为标志的现代生物技术迅速发展,成为影响世界经济的主要科学技术之一.进入21世纪,随着人类基因组工程取得巨大成就,生物技术步入了后基因组时代.蛋白质组...

象州县15214126774: 粤语歌曲(激光中 - 陈冠希)有两段粤语说唱歌词,哪位大虾知道啊? -
纳行益迈: 光加热就等于火 火加歌就等于我 若我与歌再加上你 温度将提高更多 所以你应靠近我 不要再自我封锁 此一刻你属于我 你再也没法躲 HEY 遤大眼睇哩个世界有好多唔噶嘢系周围 嗒带带你去新境界 哩度无分种族分国界 今晚跟住来同我一齐 当堂可...

象州县15214126774: 连不上网上邻居,我看不见别人的电脑,可是我共享盘里的东西别人都能打开,怎么回事?急急急!!! -
纳行益迈: 1)安装NWlink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol协议.(2)开启guest账号:右击我的电脑\管理\用户有个guest,双击之去掉“账户已停用”前面的勾.(3)右击我的电脑\属性\计算机名,查看该选项卡中出现的局域网工作组名称...

象州县15214126774: ...我知道的是过氧化钠,原来听导师讲,还有一种试剂其实不只可以吸水,还可以吸收二氧化碳,原理好象是络合,不知哪位大虾知道!(燃烧法测定有机物... -
纳行益迈:[答案] 好象化工分析上中测定有机物成分的时候,先燃烧,然后就是放在干燥皿中干燥的,我想一般的干燥剂都可以,如Ca(OH)2.

象州县15214126774: 仪器卤钨灯发光光谱图哪位大虾知道?不知道仪器卤钨灯发出来的光波长覆盖范围是多少?可否发出到2000nm的近红外波长,希望大虾能指点.嗯哪,非常谢... -
纳行益迈:[答案] 可以:卤钨灯发光波长范围350~2500nm.但最适宜使用波长360~760nm可见光区. 卤钨灯,固体炽热发光,发射连续光谱.最适宜使用波长360~760nm可见光区.卤钨灯发射强度比钨灯强. 参见:

象州县15214126774: 有哪位大虾知道这种东东啊?
纳行益迈: 蓝色变色干燥剂 性状: 蓝色硅胶分为蓝胶指示剂、变色硅胶和蓝胶,外观为蓝色或浅蓝色玻璃状颗粒,根据颗粒形状可分为球形和块状两种,具有吸湿后自身颜色由蓝色变粉红色的特性.

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