| Genetische diagnostische technologieën | meer fundamentals |
Het onderstaande is de letterlijke vertaling van de online versie van de
Merck Manual, consumer version.
Lees meer over de Merck Manuals.
Let op: in deze pagina moeten nog de broodnodige links worden aangebracht.
|
Wat is het? Genetische diagnostische technologieën zijn wetenschappelijke methoden die worden gebruikt om de genen van een organisme te begrijpen en te evalueren. |
(Zie ook Genen en chromosomen.)
Genen zijn segmenten van desoxyribonucleïnezuur (DNA) die de code bevatten voor een specifiek eiwit dat in een of meer soorten cellen in het lichaam functioneert, of de code voor functionele RNA-moleculen.
Genetische diagnostische technologieën verbeteren snel. Er kunnen verschillende methoden worden gebruikt om segmenten van een gen te kopiëren of om veranderingen in genen op te sporen.
Polymerasekettingreactie (PCR)
De polymerasekettingreactie (PCR) is een laboratoriumtechniek waarmee veel kopieën van een gen of segmenten van een gen kunnen worden gemaakt, wat het bestuderen van het gen veel gemakkelijker maakt. Een specifiek segment van desoxyribonucleïnezuur (DNA), zoals een specifiek gen, kan in een laboratorium worden gekopieerd (versterkt). Beginnend met één DNA-molecuul worden na 30 verdubbelingen (slechts een paar uur later) ongeveer een miljard kopieën geproduceerd.
Gensondes
Een genprobe kan worden gebruikt om een specifiek deel van een gen (een segment van het DNA van het gen) of een heel gen in een bepaald chromosoom te lokaliseren. Probes kunnen worden gebruikt om normale of gemuteerde segmenten van DNA te vinden. Een DNA-segment dat is gekloond of gekopieerd, wordt een gelabelde probe wanneer er een radioactief atoom of fluorescerende kleurstof aan wordt toegevoegd. De probe zoekt het spiegelbeeldsegment van het DNA op en bindt zich daaraan. De gelabelde probe kan vervolgens worden gedetecteerd met behulp van geavanceerde microscopische en fotografische technieken. Met genprobes kunnen een aantal aandoeningen voor en na de geboorte worden gediagnosticeerd. In de toekomst zullen genprobes waarschijnlijk worden gebruikt om mensen tegelijkertijd op veel belangrijke genetische aandoeningen te testen.
DNA-microarrays (DNA-chips)
DNA-chips zijn krachtige hulpmiddelen die kunnen worden gebruikt om DNA-mutaties te identificeren. Met één enkele microarray kunnen miljoenen verschillende DNA-veranderingen worden getest met slechts één monster. DNA-microarrays worden gebruikt in genoomwijde associatiestudies (GWAS) om varianten te identificeren die kunnen bijdragen aan het risico op ziekte door het DNA van grote aantallen mensen en normale populaties te vergelijken.
Array comparative genomic hybridization (aCGH)
aCGH is een type microarray dat nu routinematig wordt gebruikt om verwijderde of gedupliceerde segmenten van DNA in specifieke chromosomen te identificeren. In deze array wordt het DNA van een persoon vergeleken met een referentiegenotype (de unieke combinatie van genen of genetische samenstelling van een persoon) met behulp van vele sondes. Er worden verschillende gekleurde fluorescerende kleurstoffen toegevoegd aan het DNA van de persoon en aan het referentiemonster. Als er een segment ontbreekt, detecteren de sondes een verminderde hoeveelheid fluorescerende kleurstof in het DNA-monster van de persoon ten opzichte van het referentiemonster. Als een segment is gedupliceerd of verdrievoudigd, detecteren de sondes een verhoogde hoeveelheid fluorescerende kleurstof van de patiënt ten opzichte van het referentiemonster. Deze sondes kunnen worden gebruikt om het volledige genotype te testen.
Next-generation sequencing-technologieën
Next-generation sequencing-technologieën kunnen nog kleinere delen van genen en DNA detecteren door het volledige genotype (of genoom) in kleine segmenten op te splitsen en vervolgens de DNA-sequentie van sommige of alle segmenten te analyseren. De resultaten worden vervolgens geanalyseerd door een krachtige computer. Enkele of meerdere variaties in basen kunnen worden geïdentificeerd, evenals gebieden waar basen ontbreken of op de verkeerde plaats zijn ingevoegd. De kosten van deze technologie zijn drastisch gedaald en blijven dalen. Ook de apparatuur en rekenmethoden worden steeds beter.
Sommige van deze variaties kunnen artsen helpen bij het diagnosticeren van genetische aandoeningen. De volgende generatie sequencingtechnologieën zijn zo gevoelig dat artsen DNA van de foetus kunnen detecteren in een bloedmonster van de moeder en dit kunnen analyseren om te bepalen of de foetus het syndroom van Down heeft. De enorme hoeveelheid informatie die door de analyse van het genotype wordt gegenereerd, leidt echter tot een aantal problemen die het voor artsen soms moeilijk maken om de resultaten te begrijpen en te interpreteren (bijvoorbeeld om belangrijke verschillen te onderscheiden van willekeurige of triviale verschillen). Ondanks deze problemen zijn deze technieken de belangrijkste pijler van genetisch onderzoek geworden.
Wist u dat...
|
Bronnen: