核型分析

染色体の研究を目的とした細胞遺伝学的研究の一つの方法は、核型分析である。この分析には、行為のいくつかのタイプと同様に多くの兆候があります。 

核型はヒト染色体の集合である。それは遺伝子のすべての特徴を記述する：サイズ、量、形状。通常、ゲノムは46の染色体からなり、そのうち44種は常染色体であり、遺伝的形質（髪や目の色、耳の形など）を担っています。最後の組は、核型を決定する性染色体である：女性46XXおよび男性46XU。

診断プロセスは、ゲノムのあらゆる違反を明らかにする：

• 定量的組成の変化。
• 構造の違反。
• 品質の違反。

原則として、遺伝子型異常を判定するために、核型検査を新生児によって行う。妊娠を予定しているカップルの分析も表示されます。このケースでは、この研究は遺伝子間の相違を明らかにし、遺伝病理を有する小児の誕生につながる可能性がある。

分子核型のタイプ：

1. ターゲット

さまざまな異常やシンドロームを確認するために割り当てられます。それは、胎児の喪失の原因を特定することを可能にする：冷凍胎児、流産、医学的徴候による中断。triploidiasを持つ追加の染色体セットの病因を定義します。分析は、臨床的に重要な染色体領域に集中した350,000のマーカーを有するマイクロアレイで実施される。この研究の解決力は100万bpからです。

2. 標準

臨床的意義のゲノムにおける違反を特定する。常染色体優性疾患に関連する微小欠損症候群および病状を診断する。発達異常、先天性奇形、精神運動発達の遅延、自閉症の患者における未分化症候群の染色体異常の原因を特定する。

これは、出生前の時期に染色体異常を明らかにする。この技術は、胎児の異数性、病理学的微小欠損を決定する。この研究は、ゲノムのすべての重要な部分をカバーする75万個の高密度マーカーを有するマイクロアレイ上で行われる。標準的な核型分析の分解能は200,000bpである。

3. 拡張された

小児の未分化症候群における染色体異常の原因を明らかにする。病原性欠失、すなわち染色体領域の消失および重複 - 遺伝子の追加コピーを同定する。常染色体劣性病変の原因である異型接合喪失の部位を診断する。

伸長した染色体マイクロアレイ解析は、260万個を超える個々の高密度マーカーを含む高密度マイクロアレイを用いて実施される。この研究の解決力は、ゲノム全体を網羅し、50,000bpの範囲に及ぶ。これにより、遺伝子コードのすべてのセクションが最高の精度で研究され、最小の構造的障害を明らかにすることができます。

原則として、核型分析は遺伝学者の目的に応じて行われる。医学的適応症に応じて、上記のタイプのうちの1つを割り当てることができる。標準的な研究はそれほど費用はかかりませんが、それは多くの染色体異常を明らかにしないため、ほとんど処方されません。標的核型検査はより高価な分析であるため、症候群および他の異常の臨床徴候の存在下で処方される。拡張診断は、最も高価で最も有益であり、23セットの染色体すべてを完全に研究することができるためです。

核型解析をどこに渡すのか？

染色体マイクロマトリックス分析は、遺伝学者によって規定された通りに引き渡される。この研究は、患者のゲノムを研究し、その構造における異常を明らかにすることを目的としています。

染色体はDNA鎖であり、その数と構造は各種に固有の特異性を持っています。人体には23対の染色体が含まれています。1組は性別を決定します：女性の46XX染色体および男性46XY。残りの遺伝子は常染色体、すなわち非遺伝子である。

核型分析の特徴：

• 染色体セットは一生を通して変化しないので、分析は1回実施される。
• 配偶者の生殖問題の原因を明らかにすることができます。
• 子供の複数の奇形を診断する。
• 遺伝的異常を特定する。

核型は、専門の医療検査室または遺伝センターで与えられる。研究は有資格の医師によって行われます。原則として、テストは1〜2週間で完了します。結果は遺伝学者によって解読される。

手順の表示 核型解析

核型検査の手順は、遺伝的異常および遺伝病理の検出、ならびに妊娠計画の段階における男性および女性の検出のために新生児に割り当てられる。分析には他にも多くの指標があります。

• 不明な起源の男性と女性の不妊症。
• 男性不妊症：重篤で非閉塞性の嫌気性精子症、奇形精子症。
• 自発的流産：流産、凍結胎児、早産。
• 原発性無月経。
• 新生児の早期死亡例。
• 子供には染色体異常があります。
• 複数の先天性奇形を有する小児。
• 両親の年齢は35歳以上です。
• IVF受精で失敗した複数回の試み。
• 将来の両親の1つに遺伝性疾患。
• 女性のホルモン障害。
• 原因不明の精子形成。
• 密接に関連した結婚。
• 不快な生態環境。
• 化学物質との長期の接触、照射。
• 有害な習慣：喫煙、アルコール、薬物、薬物依存。

そのような場合、子どもの核型検査が行われる：

• 先天性奇形。
• 精神遅滞
• 精神運動発達の遅延。
• 精神遅滞および精神発達遅延。
• 性的異常
• 性的発達の違反または遅延。
• 成長遅延。
• 子供の健康の予後。

診断は妊娠計画の段階ですべての配偶者に推奨されます。また、妊娠中、すなわち出生前染色体研究の際に分析を行うこともできる。

核型はどのように見えるのですか？

染色体の完全なセットの徴候の全体は、核型である。染色体分析の体系化のために、全DNA鎖の詳細な説明のためにゲノムの異なる染色に基づく国際細胞遺伝学命名法が用いられる。

この研究では、

• トリソミー - ペアに3番目に余分な染色体があります。
• モノソミー - 1組に1つの染色体が欠けている。
• 反転 - ゲノムの回転。
• 転座はサイトの移動です。
• 削除はサイトの損失です。
• 重複 - フラグメントを倍増させます。

分析の結果は、このシステムを用いて記録される：

1. 染色体および生殖器の総数は46、XXである。46、XY。
2. 追加染色体および欠けている染色体が示されている（例えば、47、XY、+ 21; 46、XY-18。
3. ゲノムの短い腕は記号-pで示され、長いqで表されます。
4. 転座はtであり、削除はdel、例えば46、XX、del（6）（p12.3）

核型の準備分析は以下の通りである：

• 46、XX - 女性の基準またはレート。
• 46、XYは男のノルムです。
• 45、X - シェレシフスキーターナー症候群。
• 47 XXY - クリンフェルター症候群。
• 47、XXX - X染色体上のトリソミー。
• 47、XX（XY）、+21 - ダウン症候群。
• 47、XY（XX）、+ 18 - エドワーズ症候群。
• 47、XX（XY）、+ 13 - パタウ症候群。

細胞遺伝学的研究は、DNA鎖の構造における様々な異常を明らかにする。分析では、内分泌病理、高血圧、関節損傷、心筋梗塞などの多くの疾患の素因も診断されています。

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準備

血液細胞は核型解析に使用されるため、診断のために正しく準備することが非常に重要です。

染色体研究の準備は、採取の2週間前に開始され、そのような因子の身体への影響を排除することからなる：

• 急性および慢性疾患。
• 薬の受け取り。
• 飲酒や薬物、喫煙。

分析のために、静脈血を4mlで使用する。空腹時に血液サンプリングを行う。

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技術 核型解析

人間のゲノムは肉眼では見ることができません。染色体は細胞分裂の特定の段階で顕微鏡下でしか見ることができません。核型を決定するために、単核白血球、皮膚線維芽細胞または骨髄細胞が使用される。研究のために、細胞は有糸分裂の中期に適している。生物学的液体をリチウムおよびヘパリンを含む試験管に入れる。血液を72時間培養する。

その後、培養は特殊な物質で強化され、診断のために必要な段階で細胞分裂を止める。文化からは、調査の対象となるガラス上の薬を行う。ゲノムの状態に関する追加情報は、その着色によって得られる。各染色体にはストリエーションがあり、染色後にはっきりと見える。

古典的な染色体研究では、染色は種々の染料およびそれらの混合物を用いて行われる。染色体はゲノムの異なる部分に異なって結合し、染色が不均一になります。これにより、染色体の線状異種性を反映する横断標識の複合体が形成される。

基本的な染色方法：

• Q - 高いディテールの画像を提供します。この方法は、蛍光顕微鏡下での診断を伴うアクチリジンマスタードによるカスパーソンの染色と呼ばれた。これは、遺伝的性別を分析し、XとY、Yと常染色体の間の転座を同定するために、またY染色体を用いてモザイクをスクリーニングするために使用される。
• Gは修正されたRomanovsky-Giemsa法です。Qと比較してより高い感受性を有する。細胞遺伝学的分析の標準的な方法として使用される。小さな収差、マーカー染色体を識別します。
• R - は、相同なGおよびQ陰性領域を検出するために使用される。ゲノムはアクリジンオレンジ色素で処理される。
• C - 構成性ヘテロクロマチンおよび真の遠位部分を有する染色体の動原体領域を分析する。
• T - テロメアDNA鎖領域を分析するために使用される。

有色および固定細胞を顕微鏡下で撮影する。得られた一連の写真から、番号付けされた一対の常染色体対、すなわち体系化された核型が形成される。DNA鎖の画像は垂直に向けられ、番号はサイズに依存し、セットをカバーする性染色体のペアがあります。

血液調製物を、20〜100個の中期プレートの顕微鏡下で分析して、定量的および構造的収差を検出する。

• 定量的収差は遺伝子数の変化である。同様のことがダウン症候群で観察され、余分な21の染色体が存在する。
• 構造的収差は、染色体自体の変化である。これは、ゲノムの崩壊、ある部分の別の部分への移動、180度以上の回転などである可能性があります。

核型検査の技術は面倒なプロセスです。この研究は、有資格の専門家によって実施されています。一人のゲノムを診断するには、一日のうちに一日かかることがあります。

配偶者の核型解析

結婚するとき、多くのカップルは概念の問題に直面します。生殖障害を解決するための細胞遺伝学的分析が示されている。配偶者の核型分析により、ゲノムの構造における異常を明らかにすることができ、これは子供を持つことを妨げ、妊娠の過程を妨害する。核型の変化は不可能ですが、診断のおかげで、不妊症や流産の真の原因を特定し、それらを解決する方法を見つけることができます。

染色体ミクロマトリックス解析は、構造の構造および将来の子供の遺伝性疾患または配偶者の不妊症を引き起こし得るDNA鎖の数の異常を検出するために行われる。将来の親を分析するための国際基準があります：

• 属における染色体病理、家族内での染色体病理。
• anamnesisの妊娠の流産。
• 妊娠年齢は35歳以上です。
• 体に長時間にわたる変異原性影響。

今日まで、核検定のそのような方法が使用されている：

1. 血球の染色体分析

子供を持つ機会が著しく減少した場合や、配偶者のうちの1人に完全に不在の場合、不妊の症例を特定することができます。この調査では、ゲノムの不安定性のリスクも判定されます。異常を治療するために、患者は、受胎障害を減少させる抗酸化物質および免疫調節物質を処方することができる。

静脈血を研究のために採取する。生物学的液体から、リンパ球が単離され、試験管中で刺激され、特殊物質で処理され、染色され、研究される。例えば、男性不妊症として現れるKlinefelter症候群では、核型に余分な染色体47XXが存在する。また、ゲノムの構造変化、すなわち、逆位、欠失、転座を同定することができる。

2. 出生前検査。

妊娠初期の胎児の染色体病態を明らかにする。このような研究は、子宮内で胎児死をもたらす遺伝的疾患または奇形の診断に必要である。

研究を行うために、そのような方法を用いることができる：

• 母親と胎児にとって非侵襲的な安全性。診断は、子供の超音波と女性の血液の詳細な生化学的分析の助けを借りて行われます。
• 侵襲的 - 絨毛膜、臍帯静脈穿刺、胎盤穿刺、羊水穿刺の生検。分析のために、胎盤または絨毛膜、羊水または臍帯からの血液の細胞を収集する。高い診断精度にもかかわらず、侵襲的な技術は、合併症のリスクの増加を持っているので、唯一の超音波胎児の病理中に検出されたため、厳密な医学的適応症、35歳以上年上の新しい母、染色体異常、血液生化学マーカーの変化を持つ親の下で実施。

細胞遺伝学的研究のためには、血液だけでなく、射精することもできる。この方法はTunelと呼ばれ、正常な核型 - 精子DNAの断片化の条件下で男性不妊症の最も一般的な原因の1つを決定することを可能にする。

配偶者のうちの1人に遺伝子変異または染色体異常がある場合、医師は可能性のあるリスクおよび逸脱した子供の可能性について教えます。遺伝子病理は治癒不可能であるため、カップルのさらなる決定は、ドナー材料（精子、卵子）を使用し、子どもなしで出産または滞在するリスクを独立して取る。

女性および胚の両方の妊娠過程においてゲノムの偏差が検出された場合、医師はそのような妊娠を中断することを推奨する。これは、深刻な、そして場合によっては人生の逸脱と矛盾する赤ちゃんの出生の危険性の増加によるものです。分析を行い、その結果を解読することは、遺伝学者によって行われる。

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核型の血液検査

ほとんどの場合、細胞を培養することによって静脈血の分析に核型分析が行われる。しかし、細胞遺伝学的研究を行うために、別の生物学的物質を用いることができる：

• 羊水由来の細胞。
• 胎盤。
• 胚の細胞。
• 不合理な材料。
• 骨髄。

診断のためにどのような資料が取られるかは、分析の原因と作業によって異なります。血液検査の近似アルゴリズム：

• 少量の液体を72時間、37℃の栄養培地に入れる。
• 染色体は細胞分裂の中期の段階で見えるので、生物学的培地に試薬が加えられ、必要な段階で核分裂プロセスが停止する。
• 細胞培養物を染色し、固定し、顕微鏡下で分析する。

核型の血液分析は、DNA鎖の構造の異常（染色体内および染色体再編成、ゲノムの断片の位置の順序の変更など）を高精度で検出します。診断の主な目的は遺伝病の同定である。

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核型の遺伝的解析

染色体の大きさ、数および形状の研究を目的とした細胞遺伝学的診断は遺伝的核型検査である。この分析には、次のような兆候があります。

• 先天異常の特定
• 遺伝病理を有する小児のリスク。
• 不妊症の疑い。
• 精子像の違反。
• 妊娠していない。
• ある種の腫瘍性腫瘍の治療計画を策定する。

また、核型の遺伝子解析は、子供を持つ予定の配偶者のための必須のリストに含まれています。

ほとんどの場合、この研究はそのような病状を明らかにする：

1. Aneuplodiaは染色体数の増加と減少の両方の変化です。バランスの崩壊は、流産、重度の先天性病変を伴う乳児の誕生につながります。異数性のモザイク型は、ダウン症候群、エドワーズ症候群および他の非常に相容れない疾患を引き起こす。
2. karyotypeを再構築する - 変更が均衡している場合、染色体セットは壊れていませんが、単に異なった順序で並べられます。バランスのとれていない変化には、遺伝子変異の脅威があります。これは、将来の世代にとって特に危険です。
3. 転座は、DNA鎖の珍しい構造であり、すなわち、ゲノムの1断片を別の断片に置換することである。ほとんどの場合、それは継承されます。
4. 性分化の違反は、非常にまれな染色体障害であり、常に外部の症状によって現れるわけではありません。表現型の性別への不適合は、不妊症の原因の1つであり得る。

核型解析は遺伝学の資格を持つ医学研究院で行われます。

収差を伴う核型解析

異常は、その不連続性と遺伝物質の喪失または重複による再分布によって引き起こされる染色体の構造における障害である。異常を伴う核型解析は、ゲノムの構造の変化を検出することを目的とした研究である。

収差の種類：

• 定量的 - 染色体数の違反。
• 構造的 - ゲノム構造の違反。
• レギュラー - 体の大部分またはすべての細胞で決定されます。
• 不規則な - さまざまな悪影響（ウイルス、放射線、化学的影響）の体に与える影響により発生します。

分析は、核型、その特徴、様々な負の要因の影響の徴候を決定する。このような場合には、収差による染色体調査が行われる。

• 結婚不妊症。
• 自発的な流産。
• 孤児院における死産の事例。
• 初期の乳児死亡率。
• 凍った妊娠。
• 先天性奇形。
• 性分化の違反。
• 染色体病理の疑い。
• 遅れた精神的、身体的発達。
• IVF、ICSIおよびその他の繁殖手続きの前の検査。

古典的な核型分析とは異なり、この分析には時間がかかり、より多くの費用がかかります。

子どもの核型分析

医学統計によると、先天性病変は乳児死亡原因の重要な役割を演ずる。遺伝的異常および遺伝病の適時の検出のために、子供は核型について分析される。

• ほとんどの場合、子供はトリソミー - ダウン症候群と診断されます。この病理は、750人の乳児のうちの1人で起こり、身体発達および知的発達の両方における様々な種類の逸脱で現れる。
• Klinefelter症候群の第2位にあります。それは思春期の性的発達の遅れとして現れ、600人の新生児のうち1人で起こる。
• 2,500人の女性の小児のうち1人に診断された別の遺伝病理は、シェレシフスキーターナー症候群である。小児期には、この病気は、皮膚の色素沈着の増加、足の腫れ、手および脛に感じられる。思春期には、月経の不足、脇の下や恥骨の下のヘアライン、乳腺も発達していない、

核医学検査は、遺伝的な問題を疑い、矯正を開始することができるので、目に見える偏差を持つ幼児だけでなく、幼児にとっても必要である。分析は医学遺伝センターで引き渡されます。子供の年齢に応じて、血液は踵または静脈から採取することができます。必要であれば、遺伝学者は核型と両親の分析を必要とするかもしれない。

新生児核型の解析

新生児スクリーニングは新生児が最初に行う分析である。この研究は、7日目の早産児のために、生後3〜4日の妊婦の家で実施されます。初期の核型分析は、目に見える病理学的症状の出現前に、DNAの構造における遺伝的異常および外乱を明らかにする。

早期診断のために、赤ちゃんのかかとからの血液を使用してください。細胞遺伝学的研究は、子供の間でそのような共通の病状を同定することを目的としている：

• フェニルケトン尿症は、活性の低下またはアミノ酸フェニルアラニンを切断する酵素の不存在を特徴とする遺伝性疾患である。進行すると脳の中断や精神遅滞につながります。
• 嚢胞性線維症 - 秘密、消化液、汗、唾液、粘液を産生する腺に影響します。消化管の肺や臓器の機能に支障をきたします。病気は遺伝する。
• 先天性甲状腺機能低下症は、ホルモンの産生が不十分な甲状腺の病変です。それは身体的および精神的発達の遅れにつながる。
• 副腎皮質が不十分な量のホルモンを産生する病理学的状態である。このため、生殖器の発達が崩れる。
• ガラクトース血症は、グルコースへのガラクトースの変換が妨げられる病理学である。治療は乳製品の拒絶からなる。タイムリーな診断がなければ、失明や死を引き起こす可能性があります。

新生児の核型分析の結果に従って、偏差または異常が検出された場合、診断を明確にするために一連の追加の研究が行われる。このような早期診断は、子供の体内の問題を適時に特定し、治療を開始するのに役立ちます。

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核種の分析はどれくらいですか？

染色体の研究期間は10〜21日です。結果がすぐに得られるときは、解析のタイプ、すなわち収差または古典的核型分析に依存する。

核型の準備分析には、次のような情報が含まれています。

• 染色体の数。
• 染色体の構造に変化がありますか？
• ゲノムの順番に違反がありますか？

結果とその解釈を解読することは、遺伝学者の責任です。異常が検出された場合、医師は治療に関するさらなる診断または指導のために医師の診察を受ける。

正常なパフォーマンス

ヒトの正常な核型は、46、XXまたは46、XYである。原則として、彼らの変化は身体の発達の初期段階で起こる：

• 多くの場合、障害は、親の性細胞が接合体の核型を産生する配偶子形成（前胚発生）の期間中に起こる。このような接合体のさらなる発展は、胚の全ての細胞が異常なゲノムを含むという事実につながる。
• 接合子を分割する初期段階で違反が起こる可能性があります。この場合、胚は異なる核型を有するいくつかの細胞クローンを含む。つまり、モザイク現象は、生物全体とその器官の核型の多様性

ゲノムの変化は、様々な病状および悪性によって現れる。一般的な核型の異常を考えてみましょう。

• 47、XXY; 48、XXXY - Klinefelter症候群、男性のX染色体上の多染色体性。
• 45X0; 45X0 / 46XX; 45、X / 46、XY; 46、X iso（Xq） - Shereshevsky-Turner症候群、X染色体モノソミー、モザイク症。
• 47、XXX; 48、XXXX; 49、XXXXX - X染色体上の多染色体性、トリソミー。
• 47、XX、+ 18; 47、ХY、+ 18 - エドワーズ症候群、18染色体上三染色体。
• 46、XX、5p- - カニュープ叫び症候群、短いアームの5対のゲノムの欠失。
• 47、XX、+ 21; 47、XY、+ 21 - ダウン症、21染色体のトリソミー。
• 47、XX、+ 13; 47、ХY、+ 13 - パタウ症候群、13番染色体上のトリソミー。

細胞遺伝学的研究は、DNA鎖の状態を決定し、欠陥および異常を特定することを目的としている。正常な指数からの逸脱は、体の複雑な検査の機会である。

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分析装置

核型を解読するために、シークエンシング法が用いられる。この技術は1970年に開発され、DNA中のアミノ酸の配列を決定することに基づいています。シークエンシング装置は、得られた結果のさらなる処理および比較を伴う相互作用的な環状酵素反応を使用する。

シーケンサーの基本機能：

• 未知のゲノム、エキソーム、転写物の初代完全な研究。
• 核型分析。
• 古生物学。
• メタゲノミクスと微生物の多様性
• 再順序付けとマッピング。
• DNAメチル化分析。
• 転写物の分析。

第1段階で、装置はDNA鎖のランダム配列のライブラリーを作成する。その後、PCRでアンプリコンを作製し、サンプルとして使用します。最終段階で、全てのフラグメントの一次構造が決定される。

最新の世代のシーケンサーは完全自動化され、ゲノム解析に広く使用され、人的要因による誤った結果の生成を最小限に抑えます。

核型解析の結果の解釈

細胞遺伝学的研究の結果の解釈は、遺伝学者によって行われる。原則として、分析は1-2週間で完了し、次のようになります。

• 46XX（XY）は、22組と1組の性別にグループ分けされています。ゲノムは、通常のサイズと構造を持っています。異常は明らかにされていない。
• ゲノムが壊れ、46以上の染色体が検出されます。1 /数個の染色体の形や大きさは異常です。ゲノムのペアは壊れていたり、間違ってグループ化されています。

核型における病理学的異常に関して、それらはそのような一般的な障害を区別する：

• トリソミーは余分な体細胞染色体である。ダウン症候群、エドワーズ症候群。
• モノソミーとは、1つの染色体が失われたことです。
• 削除とは、ゲノムサイトが存在しないことです。-46、xx、5p-catの叫び症候群。
• 転座とは、ゲノムのある部分を別の部分に移すことです。
• 複製は、フラグメントの複製です。
• 反転 - 染色体の断片の回転。

核型解析の結果に基づいて、遺伝子型の状態と遺伝的リスクの程度について医師は結論を下す。DNA鎖の構造のわずかな変化では、一連の追加の研究が割り当てられている。同定された収差は明らかにされないかもしれないが、遺伝的異常を有する小児の誕生のリスクを高める。