知识分享

2013.02.07

畅谈FISH(FluorescenceInSituHybridization)及胚胎的选择性植入

/ 基因遗传诊断研究员曹慧美

你以为叛逆只是青少年的专利吗?你以为和老爸老妈唱反调很有个性吗?你永远无法想象什么叫做不知天高地厚,而我们的科学家就公然向老天爷下战书,要改变他替我们安排的命运。

你不可以不知道这回事喔!不然人家会认为你是潜水艇(没水平),当大家正在谈论着〝FISH〞时,你不要怀疑为什么钓鱼不用钓竿•…不要想歪了,虽然钓冤大头也不用竿子…竿子在男人那边。

你相信老天爷原来是一个大顽童吗?话说人类有23对染色体,但是老天爷偶尔会调皮捣蛋,让染色体异常,包括:
  1. 套数异常(numerical abnormalities):多了或少了染色体,最常见的就是第21对染色体多了一条而造成唐氏症(Down's syndrome)
     
  2. 结构异常(structural abnormalities):染色体互换(translocations),倒转(inversions),删除(deletions),重复(duplications),插入(insertions),增幅(amplifications),环状染色体(ring chromosomes),异构染色体(isochromosomes)…等等。
     
FISH(fluorescence in situ hybridization,荧光定位杂交法),是可在细胞中期(metaphase)或细胞间期(interphase)分析染色体(chromosome)套数或结构的一个快速又准确的方法。它的原理即是利用标定有可激发荧光物质于特殊区域的核酸序列)去(nucleic acid seqence)当探针(probe)去和染色体上相对应的片断(homologous segment)结合,即所谓的重组脱氧核醣核酸技术(recombinant deoxyribonucleic acid < DNA > technology),来检测染色体。在荧光显微镜下的样本(sepecimen)会呈现像七彩霓虹灯一样的缤纷,迷人。

FISH的基本步骤大致如下:
  1. 样本的前处理并因定于玻片(fix)
  2. 渐近式的酒精脱水(dehydrate)
  3. 样本DNA和探针DNA的变性(dena ture)
  4. 样本DNA和探针DNA的杂交(hybridize)
  5. 洗片子(wash)
  6. 负染(counterstain)
  7. 荧光显微镜下观察结果(observe)
     
经由科学家的巧手,让不孕症夫妇的精子(sperm)和卵子(oocyte)在体外浪漫相遇,结合成受精卵,然后就会发生一连串风花雪月的事。但是相爱容易相处难,在受精卵分裂成胚胎(embryo)的过程中,有的相亲相爱,有的却曲折离奇,于是科学家将它们分为以下几种类型:
  1. A级-胚胎分裂得比例均匀
  2. B级-胚胎分裂得比例均匀,但有些碎片(fragment)
  3. C级-胚胎分裂得比例不均匀,20%以下的碎片
  4. C+级-胚胎分裂得比例不均匀,20%以上的碎片
  5. D级-胚胎分裂得一团乱,搞不清是细胞还是碎片
透过FISH的分析发现,C级以下的胚胎染色体异常比例很高,故妇产科医生都会以A级胚胎为植入的优先选择。不过,尽管胚胎的外观(morphology)完美,也难逃上苍捉弄,有些遗传疾病,基因缺陷……等等,并不是外观看得出来的。

现在,科学家们发展了胚胎切片技术(embryo biopsy),让胚胎在6-8细胞期时取l-2颗细胞做基因诊断,我们称它为植入前胚胎诊断(Preimplantation genetic diagnosis),使FJSH的应用发挥到极致,如此内外兼顾,以期生出最健康的宝宝。
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