Was ist die Fluoreszenz-In-Situ-Hybridisierung?

Genetik

ddp, aktualisiert am 14. Dezember 2021, Lesezeit: 3 Minuten

Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) bietet Forschern die Möglichkeit, das genetische Material in den Zellen einer Person, einschließlich bestimmter Gene oder Teile von Genen, sichtbar zu machen und abzubilden. Dies kann zum Verständnis einer Vielzahl von Chromosomenanomalien und anderen genetischen Mutationen verwendet werden.

Wie funktioniert der FISH?

FISH ist beispielsweise nützlich, wenn ein Forscher oder Kliniker feststellen will, wo ein bestimmtes Gen in den Chromosomen einer Person liegt. Der erste Schritt besteht darin, kurze Sequenzen einzelsträngiger DNA herzustellen, die zu einem Teil des gesuchten Gens passen. Diese werden als Sonden bezeichnet. Der nächste Schritt besteht darin, diese Sonden zu markieren, indem eine von mehreren Farben eines fluoreszierenden Farbstoffs angebracht wird.

DNA besteht aus zwei Strängen komplementärer Moleküle, die sich wie chemische Magnete aneinander binden. Da die Sonden der Forscher einzelsträngig sind, können sie sich an den komplementären DNA-Strang binden, wo immer er sich auf den Chromosomen einer Person befindet. Wenn sich eine Sonde an ein Chromosom bindet, können die Forscher anhand ihrer fluoreszierenden Markierung sehen, wo sie sich befindet.

Wofür wird FISH verwendet?

Die Wissenschaftler verwenden drei verschiedene Arten von FISH-Sonden, von denen jede einen anderen Anwendungsbereich hat:

Locus-spezifische Sonden binden an eine bestimmte Region eines Chromosoms. Diese Art von Sonde ist nützlich, wenn Wissenschaftler einen kleinen Teil eines Gens isoliert haben und feststellen wollen, auf welchem Chromosom sich das Gen befindet oder wie viele Kopien eines Gens in einem bestimmten Genom existieren.

Alphoid- oder zentromerische Wiederholungssonden werden aus sich wiederholenden Sequenzen in der Mitte eines jeden Chromosoms erzeugt. Forscher verwenden diese Sonden, um festzustellen, ob eine Person die richtige Anzahl von Chromosomen hat. Diese Sonden können auch in Kombination mit „lokusspezifischen Sonden“ verwendet werden, um festzustellen, ob einer Person genetisches Material von einem bestimmten Chromosom fehlt.

Ganze Chromosomensonden sind eigentlich Sammlungen kleinerer Sonden, von denen sich jede an eine andere Sequenz entlang der Länge eines bestimmten Chromosoms bindet. Durch die Verwendung mehrerer Sonden, die mit einer Mischung aus verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen markiert sind, können die Wissenschaftler jedes Chromosom in seiner eigenen Farbe markieren. Die daraus resultierende farbige Karte des Chromosoms ist als Spektralkaryotyp bekannt. Ganzchromosomensonden sind besonders nützlich für die Untersuchung von Chromosomenanomalien, z. B. wenn ein Stück eines Chromosoms an das Ende eines anderen Chromosoms angehängt ist.

Für viele Anwendungen wurde FISH weitgehend durch die Verwendung von Microarrays ersetzt. Für einige Tests ist FISH jedoch weiterhin nützlich. FISH kann auch verwendet werden, um Vergleiche zwischen den chromosomalen Anordnungen von Genen bei verwandten Arten zu untersuchen.


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