Hibridisasi In Situ Fluoresensi (FISH)

Hibridisasi in situ fluoresensi (FISH) adalah teknik sitogenetika molekuler yang menggunakan probe DNA berlabel fluoresen untuk mengikat sekuens kromosom spesifik, yang kemudian divisualisasikan langsung pada kromosom atau dalam inti sel di bawah mikroskop fluoresensi. Dengan menargetkan lokus yang terdefinisi daripada memindai seluruh genom, FISH mendeteksi dan melokalisasi delesi, duplikasi, penataan ulang, dan aneuploidi spesifik dengan sensitivitas tinggi, termasuk pada sel yang tidak membelah (interfase).

Definition

FISH adalah teknik di mana probe asam nukleat berlabel dihibridisasi ke sekuens komplementer yang terfiksasi pada preparat kromosom atau inti sel dan dideteksi oleh fluoresensi, memungkinkan target genomik spesifik untuk diidentifikasi, dihitung, atau dilokalisasi.

Scope

Topik ini mencakup prinsip hibridisasi probe, jenis probe utama dan penggunaannya (probe spesifik lokus, sentromerik, dan pewarna seluruh kromosom), serta aplikasi FISH pada sel metafase dan interfase. Ini adalah referensi metodologis dan tidak memberikan panduan manajemen klinis.

Core questions

• Bagaimana probe berlabel mencapai pengikatan spesifik yang dapat dideteksi ke target kromosomnya?
• Apa yang membedakan probe spesifik lokus, sentromerik, dan pewarna kromosom?
• Mengapa FISH dapat diterapkan pada sel interfase maupun metafase?
• Abnormalitas target apa yang dapat diselesaikan oleh FISH yang tidak dapat diselesaikan oleh banding?

Key concepts

• Hibridisasi asam nukleat
• Probe berlabel fluoresen
• Probe spesifik lokus
• Probe sentromerik (alfa-satelit)
• Probe pewarna seluruh kromosom
• FISH interfase versus metafase
• Spesifisitas probe dan penghitungan sinyal
• Deteksi mikrodelesi

Mechanisms

Probe DNA yang komplementer terhadap sekuens target diberi label dengan fluorofor (langsung atau melalui molekul reporter). DNA kromosom target pada slide dan probe didenaturasi menjadi untai tunggal dan kemudian dibiarkan beranneal, sehingga probe berhibridisasi ke sekuens komplementernya di tempat. Setelah probe yang tidak terikat dicuci, sinyal yang terikat divisualisasikan dengan mikroskop fluoresensi. Desain probe yang berbeda melayani tujuan yang berbeda: probe spesifik lokus mendeteksi atau mengkonfirmasi penambahan, kehilangan, atau penataan ulang pada gen atau wilayah yang terdefinisi; probe sentromerik menghitung salinan kromosom tertentu (enumerasi aneuploidi); dan probe pewarna seluruh kromosom melabeli seluruh kromosom untuk mengkarakterisasi penataan ulang yang kompleks. Karena hibridisasi tidak memerlukan sel yang membelah, FISH dapat dilakukan pada inti interfase, memperluas analisis ke jaringan dan sampel di mana preparat metafase sulit diperoleh.

Clinical relevance

FISH digunakan untuk mengkonfirmasi atau mengeksklusi kondisi mikrodelesi dan mikroreplikasi spesifik, untuk menghitung aneuploidi, dan untuk mendeteksi penataan ulang yang terdefinisi seperti yang mengkarakterisasi kanker tertentu. Ini melengkapi kariotipe dengan menambahkan deteksi yang ditargetkan dan sensitivitas tinggi, termasuk pada sel interfase. Entri ini menjelaskan bagaimana temuan FISH dihasilkan; ini bukan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Temuan FISH dijelaskan dalam Sistem Internasional untuk Nomenklatur Sitogenomik Manusia (ISCN), yang mencakup notasi untuk sinyal probe dan hasil hibridisasi.

History

Hibridisasi in situ pertama kali dikembangkan dengan probe radioaktif pada akhir tahun 1960-an. Pergeseran ke deteksi fluoresen, yang ditunjukkan secara kuantitatif oleh Pinkel, Straume, dan Gray pada tahun 1986, memberikan metode yang lebih cepat, lebih aman, dan mampu multiwarna serta meluncurkan sitogenetika molekuler. Desain probe selanjutnya dan pendekatan multiwarna memperluas FISH dari deteksi lokus tunggal menuju analisis simultan banyak target, menjembatani sitogenetika klasik dan genetika molekuler.

Key figures

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

Seminal works

• pinkel-1986
• speicher-carter-2005

Frequently asked questions

Bagaimana FISH berbeda dari kariotipe?

Kariotipe memindai seluruh genom pada resolusi rendah dan mengungkapkan penataan ulang seimbang dan ploidi, sedangkan FISH menggunakan probe berlabel untuk menyelidiki lokus spesifik dengan sensitivitas tinggi, termasuk pada sel interfase yang tidak membelah. Keduanya adalah pendekatan yang saling melengkapi.

Dapatkah FISH dilakukan tanpa sel yang membelah?

Ya. Karena hibridisasi tidak bergantung pada kondensasi kromosom, FISH dapat diterapkan pada inti interfase, memungkinkan analisis sampel dari mana kromosom metafase tidak mudah diperoleh.