Chương 1 : TỔNG QUAN
1.5. Một số kỹ thuật di truyền ứng dụng để chẩn đoán hội chứng Prader-Willi
1.5.2. Kỹ thuật lai giữa di truyền tế bào và phân tử
Kỹ thuật FISH là kỹ thuật lai giữa di truyền tế bào và di truyền phân tử được các nhà di truyền tế bào nghiên cứu, cho phép xác định được vị trí của các trình tự DNA đặc biệt trên NST. Bắt đầu từ thí nghiệm lai tại chỗ đầu tiên năm 1969 của Gall và Pardue [72], rất nhiều biến thể của quy trình này đã được phát triển để nâng cao độ nhạy của kỹ thuật. Ngày nay kỹ thuật lai tại chỗ phổ biến nhất sử dụng các đầu dị huỳnh quang để phát hiện các trình tự DNA, do vậy kỹ thuật có tên gọi lai tại chỗ huỳnh quang - FISH (Fluorescence In Situ Hybridization). Năm 1953, James Watson và Francis Crick đã mô tả thành công chuỗi DNA của các sinh vật dựa trên hệ thống các liên kết hydro giữa hai mạch của một sợi xoắn kép: A-T, G-C. Các liên kết hydro này bị phá vỡ dưới tác động của nhiệt hay hóa chất, chuỗi xoắn có thể tái cấu trúc lại. Khả năng tái cấu trúc này của sợi kép DNA là cơ sở nền tảng cho các phép lai phân tử.
Các bước cơ bản của kỹ thuật lai tại chỗ huỳnh quang FISH được tiến hành như sau: biến tính trình tự đích và đầu dị đã gắn huỳnh quang (probe) bằng nhiệt hoặc hóa chất. Bước biến tính này giúp bẻ gãy các liên kết hydro cũ và hình thành các liên kết hydro mới giữa trình tự đích và đầu dị ở đoạn lai. Trình tự đích và đầu dị được trộn với nhau, đầu dò sẽ bổ sung đặc hiệu với một trình tự nhất định trên các NST cần khảo sát. Phép lai FISH phát hiện vị trí của phân tử lai trên NST ở kỳ giữa hoặc gian kỳ. Dựa trên việc phân tích các tín hiệu huỳnh quang quan sát được trên kính hiển vi huỳnh quang để xác định được các bất thường NST bao gồm các bất thường cấu trúc NST dạng mất đoạn, lặp đoạn, chuyển đoạn, đảo đoạn hay những lệch bội NST.
Hình 1.5. Nguyên lý của kỹ thuật lai tại chỗ huỳnh quang - FISH [73]
Kỹ thuật FISH ứng dụng trong chẩn đốn PWS sử dụng đầu dị SNRPN đặc hiệu cho vùng gen trên NST 15q11.2, dùng để chẩn đoán xác định các trường hợp mắc PWS thuộc nhóm mất đoạn NST 15q11-q13 có nguồn gốc bố chiếm tỷ lệ 65% - 75% tổng số bệnh nhân PWS.
Hạn chế của kỹ thuật FISH: không xác định được những trường hợp bệnh nhân PWS do mất đoạn NST 15q11-q13 dạng khơng điển hình, trong đó đoạn mất kích thước rất nhỏ, ngồi vùng bao phủ của đầu dị.