साइटोजेनेटिक तरीके और निदान

साइटोजेनेटिक तरीके प्रयोगशाला तकनीकें हैं जिनका उपयोग गुणसूत्रों की संख्या और संरचना को देखने और व्याख्या करने के लिए किया जाता है, और उन लाभों, हानियों और पुनर्व्यवस्थाओं का पता लगाने के लिए किया जाता है जो संवैधानिक और अधिग्रहित आनुवंशिक रोग का आधार हैं। यह क्षेत्र पाठक को प्रमुख नैदानिक ​​दृष्टिकोणों, जैसे कि पूरे-गुणसूत्र कैरियोटाइपिंग से लेकर लक्षित प्रतिदीप्ति जांच (fluorescence probes) और जीनोम-व्यापी माइक्रोएरे तक, जो नैदानिक ​​साइटोजेनेटिक्स के नैदानिक ​​उपकरण किट का निर्माण करते हैं, के बारे में बताता है।

Definition

साइटोजेनेटिक निदान गुणसूत्रों और सबमाइक्रोस्कोपिक कॉपी-नंबर परिवर्तनों का प्रयोगशाला विश्लेषण है ताकि संख्यात्मक और संरचनात्मक असामान्यताओं की पहचान की जा सके, जिसमें तकनीकों का एक श्रेणीबद्ध सेट उपयोग किया जाता है जो संकल्प, लक्ष्य विशिष्टता और प्रत्येक द्वारा पता लगाई जा सकने वाली असामान्यता के प्रकार में भिन्न होते हैं।

Scope

यह क्षेत्र निदान में उपयोग की जाने वाली प्रमुख साइटोजेनेटिक विधियों के सिद्धांतों, संकल्प (resolution) और पूरक भूमिकाओं को शामिल करता है: गुणसूत्र बैंडिंग के साथ मेटाफ़ेज़ कैरियोटाइपिंग, फ्लोरेसेंस इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन (FISH), और तुलनात्मक जीनोमिक हाइब्रिडाइजेशन के साथ क्रोमोसोमल माइक्रोएरे। यह इन्हें कार्यप्रणाली विषयों के रूप में और यह बताने के लिए संदर्भित करता है कि गुणसूत्र संबंधी निष्कर्ष कैसे उत्पन्न और रिपोर्ट किए जाते हैं, न कि नैदानिक ​​प्रबंधन मार्गदर्शन के रूप में।

Sub-topics

• गुणसूत्र माइक्रोएरे और तुलनात्मक जीनोमिक संकरण
• फ्लोरेसेंस इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन (FISH)
• मेटाफेज़ कैरियोटाइपिंग और बैंडिंग

Core questions

• प्रत्येक साइटोजेनेटिक विधि कौन सी असामान्यताओं का पता लगा सकती है, और किस संकल्प पर?
• पूरे-जीनोम (कैरियोटाइप, माइक्रोएरे) और लक्षित (FISH) दृष्टिकोण एक दूसरे के पूरक कैसे हैं?
• एक संतुलित पुनर्व्यवस्था के लिए कब एक ऐसी विधि की आवश्यकता होती है जिसका माइक्रोएरे पता नहीं लगा सकता है?
• प्रयोगशालाओं में साइटोजेनेटिक निष्कर्षों को कैसे मानकीकृत और रिपोर्ट किया जाता है?

Key concepts

• एक तकनीक का संकल्प और पता लगाने की सीमा
• संख्यात्मक बनाम संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यता
• संतुलित बनाम असंतुलित पुनर्व्यवस्था
• कॉपी-नंबर भिन्नता (CNV)
• पूरे-जीनोम बनाम लक्षित विश्लेषण
• मानव साइटोजेनोमिक नामकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (ISCN) रिपोर्टिंग
• प्रथम-स्तरीय नैदानिक ​​परीक्षण

Mechanisms

ये विधियाँ एक संकल्प सीढ़ी बनाती हैं। बैंडिंग के साथ मेटाफ़ेज़ कैरियोटाइपिंग पूरे जीनोम को पूरे गुणसूत्रों और बड़े संरचनात्मक परिवर्तनों (आमतौर पर कई मेगाबेस) के स्तर पर दृश्यमान करती है, और विशिष्ट रूप से संतुलित पुनर्व्यवस्थाओं और प्लॉइडी (ploidy) को प्रकट करती है। FISH मेटाफ़ेज़ या इंटरफ़ेज़ कोशिकाओं में विशिष्ट लोकी का पता लगाने या गिनने के लिए लेबल किए गए डीएनए जांच (probes) का उपयोग करता है, जिससे उच्च लक्ष्य विशिष्टता के लिए जीनोम-व्यापी कवरेज का व्यापार होता है। क्रोमोसोमल माइक्रोएरे और तुलनात्मक जीनोमिक हाइब्रिडाइजेशन एक परीक्षण जीनोम की तुलना एक संदर्भ से करते हैं ताकि बैंडिंग की तुलना में कहीं अधिक उच्च संकल्प पर पूरे जीनोम में कॉपी-नंबर लाभ और हानियों का मानचित्रण किया जा सके, जिसकी कीमत संतुलित पुनर्व्यवस्थाओं या निम्न-स्तर के मोज़ेसिज़्म का पता लगाने में असमर्थता है। इनमें से चुनना, या उन्हें संयोजित करना, नैदानिक ​​प्रश्न और संदिग्ध असामान्यता के प्रकार पर निर्भर करता है।

Clinical relevance

साइटोजेनेटिक परीक्षण जन्मजात विसंगतियों, विकासात्मक अक्षमता, बार-बार गर्भपात, और कई कैंसर के मूल्यांकन का समर्थन करता है, और इसके परिणाम आनुवंशिक परामर्श के लिए केंद्रीय हैं। आम सहमति मार्गदर्शन ने क्रोमोसोमल माइक्रोएरे को अस्पष्टीकृत विकासात्मक अक्षमता या जन्मजात विसंगतियों के लिए प्रथम-स्तरीय परीक्षण के रूप में स्थापित किया है, जबकि कैरियोटाइपिंग और FISH अपनी परिभाषित भूमिकाओं को बनाए रखते हैं। यह क्षेत्र बताता है कि ऐसे साक्ष्य कैसे उत्पन्न और रिपोर्ट किए जाते हैं; यह व्यक्तिगत नैदानिक ​​या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

मिलर और सहयोगियों (2010) द्वारा अंतर्राष्ट्रीय वक्तव्य सहित व्यावसायिक आम सहमति ने इन विधियों की सापेक्ष भूमिकाओं को संहिताबद्ध किया है और परिभाषित नैदानिक ​​स्थितियों में क्रोमोसोमल माइक्रोएरे को प्रथम-स्तरीय परीक्षण के रूप में अनुशंसित किया है। मानकीकृत रिपोर्टिंग इंटरनेशनल सिस्टम फॉर ह्यूमन साइटोजेनोमिक नोमेनक्लेचर (International System for Human Cytogenomic Nomenclature) का पालन करती है।

History

मानव साइटोजेनेटिक्स तब शुरू हुआ जब 1956 में सही मानव गुणसूत्र संख्या (46) स्थापित की गई और 1960 के दशक के अंत और 1970 के दशक की शुरुआत में बैंडिंग तकनीकों ने व्यक्तिगत गुणसूत्रों को पहचानने योग्य बना दिया। 1980 के दशक में फ्लोरेसेंस इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन ने लोकस-विशिष्ट संकल्प जोड़ा, और 1990 के दशक से तुलनात्मक जीनोमिक हाइब्रिडाइजेशन और माइक्रोएरे ने विश्लेषण को जीनोम-व्यापी कॉपी-नंबर पहचान तक विस्तारित किया, जिससे शास्त्रीय साइटोजेनेटिक्स आणविक जीव विज्ञान के साथ उत्तरोत्तर विलय हो गया।

Key figures

• Torbjörn Caspersson
• Daniel Pinkel
• Anne Kallioniemi
• Michael Speicher
• Nigel Carter

Seminal works

• speicher-carter-2005
• miller-2010

Frequently asked questions

कई साइटोजेनेटिक विधियाँ क्यों हैं, एक क्यों नहीं?

प्रत्येक विधि विभिन्न संकल्पों पर विभिन्न प्रकार की असामान्यताओं का पता लगाती है: कैरियोटाइपिंग पूरे-जीनोम और संतुलित पुनर्व्यवस्थाओं को देखती है, FISH उच्च संवेदनशीलता के साथ विशिष्ट लोकी को लक्षित करती है, और माइक्रोएरे उच्च संकल्प पर जीनोम-व्यापी कॉपी-नंबर परिवर्तनों का मानचित्रण करती है। वे विनिमेय होने के बजाय पूरक हैं।

क्या क्रोमोसोमल माइक्रोएरे कैरियोटाइप को पूरी तरह से बदल सकता है?

नहीं। माइक्रोएरे कॉपी-नंबर लाभ और हानियों के लिए बहुत अधिक संकल्प प्रदान करता है, लेकिन यह संतुलित पुनर्व्यवस्थाओं (जैसे संतुलित स्थानान्तरण या व्युत्क्रमण) या निम्न-स्तर के मोज़ेसिज़्म के कुछ रूपों का पता नहीं लगा सकता है, जिन्हें कैरियोटाइप प्रकट कर सकता है।