फ्लोरेसेंस इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन (FISH)

फ्लोरेसेंस इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन (FISH) एक आणविक साइटोजेनेटिक तकनीक है जो फ्लोरोसेंट रूप से लेबल किए गए डीएनए प्रोब का उपयोग विशिष्ट गुणसूत्र अनुक्रमों को बांधने के लिए करती है, जिन्हें बाद में फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोप के तहत गुणसूत्रों पर या कोशिका नाभिक में सीधे देखा जाता है। पूरे जीनोम को स्कैन करने के बजाय परिभाषित लोकी को लक्षित करके, FISH उच्च संवेदनशीलता के साथ विशिष्ट विलोपन, दोहराव, पुनर्व्यवस्था और एन्यूप्लोइडी का पता लगाता है और उन्हें स्थानीयकृत करता है, जिसमें गैर-विभाजित (इंटरफ़ेज़) कोशिकाएं भी शामिल हैं।

Definition

FISH एक ऐसी तकनीक है जिसमें एक लेबल किया गया न्यूक्लिक एसिड प्रोब एक गुणसूत्र तैयारी या कोशिका नाभिक पर स्थिर पूरक अनुक्रमों के साथ हाइब्रिडाइज्ड होता है और फ्लोरेसेंस द्वारा पता लगाया जाता है, जिससे विशिष्ट जीनोमिक लक्ष्यों की पहचान, गिनती या स्थानीयकरण संभव होता है।

Scope

यह विषय प्रोब हाइब्रिडाइजेशन के सिद्धांत, मुख्य प्रोब प्रकार और उनके उपयोग (लोकस-विशिष्ट, सेंट्रोमेरिक और पूरे-गुणसूत्र पेंट प्रोब), और मेटाफ़ेज़ और इंटरफ़ेज़ कोशिकाओं पर FISH के अनुप्रयोग को शामिल करता है। यह एक कार्यप्रणाली संबंधी संदर्भ है और नैदानिक प्रबंधन मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• एक लेबल किया गया प्रोब अपने गुणसूत्र लक्ष्य के लिए विशिष्ट, पता लगाने योग्य बंधन कैसे प्राप्त करता है?
• लोकस-विशिष्ट, सेंट्रोमेरिक और गुणसूत्र-पेंट प्रोब में क्या अंतर है?
• FISH को मेटाफ़ेज़ के साथ-साथ इंटरफ़ेज़ कोशिकाओं पर क्यों लागू किया जा सकता है?
• FISH कौन सी लक्षित असामान्यताओं को हल करता है जो बैंडिंग नहीं कर सकता?

Key concepts

• न्यूक्लिक एसिड हाइब्रिडाइजेशन
• फ्लोरोसेंट रूप से लेबल किया गया प्रोब
• लोकस-विशिष्ट प्रोब
• सेंट्रोमेरिक (अल्फा-सैटेलाइट) प्रोब
• पूरे-गुणसूत्र पेंट प्रोब
• इंटरफ़ेज़ बनाम मेटाफ़ेज़ FISH
• प्रोब विशिष्टता और संकेत गणना
• माइक्रोडेलीशन का पता लगाना

Mechanisms

एक लक्ष्य अनुक्रम के पूरक डीएनए प्रोब को एक फ्लोरोफोर (सीधे या एक रिपोर्टर अणु के माध्यम से) के साथ लेबल किया जाता है। एक स्लाइड पर लक्ष्य गुणसूत्र डीएनए और प्रोब को एकल स्ट्रैंड में विकृत किया जाता है और फिर उन्हें एनील करने की अनुमति दी जाती है, ताकि प्रोब अपने पूरक अनुक्रम के साथ अपनी जगह पर हाइब्रिडाइज्ड हो जाए। अप्रतिबंधित प्रोब को धोने के बाद, बंधे हुए संकेत को फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी द्वारा देखा जाता है। विभिन्न प्रोब डिज़ाइन विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं: लोकस-विशिष्ट प्रोब एक परिभाषित जीन या क्षेत्र में लाभ, हानि या पुनर्व्यवस्था का पता लगाते हैं या पुष्टि करते हैं; सेंट्रोमेरिक प्रोब एक दिए गए गुणसूत्र की प्रतियों की गणना करते हैं (एन्यूप्लोइडी की गणना); और पूरे-गुणसूत्र पेंट प्रोब जटिल पुनर्व्यवस्थाओं को चिह्नित करने के लिए पूरे गुणसूत्र को लेबल करते हैं। चूंकि हाइब्रिडाइजेशन के लिए विभाजित कोशिकाओं की आवश्यकता नहीं होती है, FISH को इंटरफ़ेज़ नाभिक पर किया जा सकता है, जिससे ऊतकों और नमूनों में विश्लेषण का विस्तार होता है जहां मेटाफ़ेज़ तैयारी प्राप्त करना मुश्किल होता है।

Clinical relevance

FISH का उपयोग विशिष्ट माइक्रोडेलीशन और माइक्रोडुप्लीकेशन स्थितियों की पुष्टि या बहिष्करण के लिए, एन्यूप्लोइडी की गणना के लिए, और कुछ कैंसर को चिह्नित करने वाली परिभाषित पुनर्व्यवस्थाओं का पता लगाने के लिए किया जाता है। यह लक्षित, उच्च-संवेदनशीलता का पता लगाने को जोड़कर कैरियोटाइपिंग का पूरक है, जिसमें इंटरफ़ेज़ कोशिकाएं भी शामिल हैं। यह प्रविष्टि बताती है कि FISH के निष्कर्ष कैसे उत्पन्न होते हैं; यह व्यक्तिगत नैदानिक या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

FISH के निष्कर्षों का वर्णन इंटरनेशनल सिस्टम फॉर ह्यूमन साइटोजेनोमिक नोमेनक्लेचर (ISCN) के भीतर किया गया है, जिसमें प्रोब संकेतों और हाइब्रिडाइजेशन परिणामों के लिए संकेतन शामिल है।

History

इन सीटू हाइब्रिडाइजेशन को पहली बार 1960 के दशक के अंत में रेडियोधर्मी प्रोब के साथ विकसित किया गया था। फ्लोरोसेंट डिटेक्शन में बदलाव, जिसे 1986 में पिंकल, स्ट्रॉम और ग्रे द्वारा मात्रात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया था, ने एक तेज़, सुरक्षित और बहु-रंग-सक्षम विधि प्रदान की और आणविक साइटोजेनेटिक्स की शुरुआत की। बाद के प्रोब डिज़ाइन और बहु-रंग दृष्टिकोणों ने FISH को एकल-लोकस डिटेक्शन से कई लक्ष्यों के एक साथ विश्लेषण की ओर बढ़ाया, शास्त्रीय साइटोजेनेटिक्स और आणविक आनुवंशिकी को जोड़ा।

Key figures

• Daniel Pinkel
• Joe W. Gray
• Michael Speicher
• Nigel Carter

Seminal works

• pinkel-1986
• speicher-carter-2005

Frequently asked questions

FISH कैरियोटाइपिंग से कैसे अलग है?

कैरियोटाइपिंग कम रिज़ॉल्यूशन पर पूरे जीनोम को स्कैन करता है और संतुलित पुनर्व्यवस्था और प्लॉइडी को प्रकट करता है, जबकि FISH विशिष्ट लोकी की उच्च संवेदनशीलता के साथ जांच करने के लिए लेबल किए गए प्रोब का उपयोग करता है, जिसमें गैर-विभाजित इंटरफ़ेज़ कोशिकाएं भी शामिल हैं। वे पूरक दृष्टिकोण हैं।

क्या FISH को विभाजित कोशिकाओं के बिना किया जा सकता है?

हाँ। चूंकि हाइब्रिडाइजेशन गुणसूत्र संघनन पर निर्भर नहीं करता है, FISH को इंटरफ़ेज़ नाभिक पर लागू किया जा सकता है, जिससे उन नमूनों का विश्लेषण संभव हो जाता है जिनसे मेटाफ़ेज़ गुणसूत्र आसानी से प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं।