Samenvatting Erfelijkheidsleer H3-9

Les 3: chromosomenonderzoek
1. Klassieke cytogenetica of karyotypering
2. Fluorescentie in situ hybridisatie (FISH)
3. Vergelijkende genoom hybridisatie (CGH)


Cytogenetisch onderzoek of karyotypering
= onderzoek van aantal en structuur van de chromosomen

Indicaties voor chromosomenonderzoek
 Constitutionele indicaties: in alle cellen aanwezig
 Onverklaarde mentale retardatie
 Aangeboren afwijkingen en dysmorfieën
 Meer dan 3 miskramen, doodgeboorte of sterven kort na geboorte
 Zwangerschap op latere leeftijd (+35 jaar)
 Verminderde fertiliteit
 Verstoorde puberteitsontwikkeling
 Segregatie van gebalanceerde translocatie in familie
 Familiale anamnese : chromosomale afwijking bij 1ste graadverwant

 Indicaties van het voorkomen van maligniteiten: kanker, tumoren,..
Enkel bij de erfelijke vorm van kanker zit de kanker in alle lichaamscellen
 Vaste tumoren
 Hematologische ziekten (leukemie,..)
 Neoplasie : alle tumorale weefsels vertonen chromosoomafwijkingen

Criteria weefsel om cytogenetisch onderzoek mee te doen
 Gemakkelijk te verkrijgen (niet-invasief = niet uit orgaan gehaald)
 Cellen in staat zijn om te groeien en delen in vitro (buiten het lichaam), ofwel spontaan
ofwel door stimulatie externe producten want enkel bij celdeling komen chromosomen
vrij, cel moet kern hebben

Types weefsel
 Postnataal weefsel = bekomen na geboorte
 Perifeer (aan de buitenkant gelegen) bloed
 Huidfibroblasten (cellen van bindweefsel)
 Maligne (kwaadaardige) cellen: bloed, beenmerg, tumor, witte bloedcellen (lymfocyten)
 Prenataal weefsel = bekomen voor geboorte
 Amnioscellen (vruchtwatercellen, week 15/16)
 Chorionvlokken (chorion villi, week 10/12)
 Navelstrengbloed (zeer weinig gebruikt)




1

,Nadelen
Beperkt resolutievermogen want onderzoek van individuele genen is niet mogelijk en dus kunnen
kleine afwijkingen niet worden opgespoord.

In 1956 werd correct aantal chromosomen vastgesteld : 46 maar pas 3 jaar later kwam er de
beschrijving van de dubbele helix met A-T en G-C.

Opstellen chromosomenkaart met lymfocyten
1. Steriele, perifere bloedafname in buisje gecoat met heparine (om bloedstolling te vermijden
want dan geen celdeling en dus geen chromosomen)
2. Bloedstaal toevoegen aan vloeistof met voedingsstof en stimulatoren voor celdeling
3. Cellen 2-3 dagen laten groeien in broedstoof (37°C)
4. Toevoeging colchicine (bloem afkomstig van herfststijlloos) (verhinderen vorming spoelfiguur
in metafase van mitose) om celdeling te stoppen
5. Hypotonische behandeling (zoutoplossing toevoegen om cellen open te breken (cel zwelt op
van vloeistof) -> oplossen van celmateriaal)en zo komen de chromosomen vrij en liggen ze
gespreid
6. Fixatie van chromosomen (rode bloedcellen en eiwitten vernietigen)
7. Gespreid op draagglaasje/preparaat met sticker van patiënt op voorkant
8. Kleuring, bandering van de chromosomen
9. Microscopische analyse
10. Chromosomenkaart

Karyotypering
In praktijk :
- Van ieder weefsel 20 metafasen onderzocht (door 2 laboranten om zeker te zijn)
- Resultaat binnen 1 maand (dringend binnen 3 dagen)
Voordelen:
- Het volledig genoom wordt onderzocht
- Goedkoop
- Detectie van gebalanceerde afwijkingen
- Opsporen van mosaicisme
Nadelen:
- Delende cellen zijn noodzaak
- Beperkte resolutie (5-10 miljoen basenparen)
- Duurt lang op iemand op te leiden voor zoiets

Chromosoombandering
- Ontdekt in 1970
- Chromosomen weinig kleur, contrast
- Reflecteert de base samenstelling van DNA en de mate van condensering (korter worden
van de chromatinedraden waardoor chromosomen te zien zijn) vd chromosomen

Banderingstechnieken:

1. G-banding (giemsa bandering) :
 Meest gebruikt



2

,  Methode:
 Eerst behandeling met trypsine om eiwitten af te breken
 Kleuring met Giemsa (paarse kleurstof)
 Patroon van donkere en lichte banden
 Donkere banden: A-T rijk, arm aan genen, late replicatie
 Lichte banden: G-C rijk en rijk aan genen, vroege replicatie
 Bekijken met lichtmicroscoop
2. Q-banding (quinacrine bandering):
 Kleuring met quinacrine (fluorescerende kleurstof)
 Patroon heldere en doffe banden
 Heldere banden : rijk aan A-T
 Doffe banden: rijk aan G-C
 Bekijken met fluorescentie microscoop maar we zien minder details
3. R-banding (reverse bandering) :
 Gebruik voor onderzoek van regio’s die moeilijk te kleuren zijn met G of Q banding
 Chromosomen speciale behandeling alvorens te kleuren
 Patroon donkere en lichte banden (omgekeerde aan G-banding)
 Donkere banden : rijk aan G-C, rijk aan genen, vroege replicatie
 Lichte banden: rijk aan A-T, arm aan genen, late replicatie

4. C-banding (centromeer bandering):
 Kleuren van centromeer en andere regio’s die heterochromatine bevatten
 Blijft in gecondenseerde toestand
 Kleurt donker in niet-delende cellen
 Samen met Q-banding gebruikt om varianten in morfologie (vorm) op te sporen en om
chromosoom polymorfismen (veelvormig: centromerische inversies, centromerische
heterochromatine regio’s, regio’s van acrocentrische korte armen) op te sporen

1,2,3 en 4 behoren tot de gewone, klassieke bandering (=standaard metafase banding). Er is ook nog
hoge resolutie bandering (=prometafase banding)

Klassieke bandering Hoge resolutie bandering
- 400-500 banden per haploide set - G en R bandering wordt toegepast in
= 5 miljoen basenparen (5Mb) vroeg stadium van mitose (prometafase)
-> chromosomen weinig gecondenseerd
- 550-850 banden per haploide set
= 1 miljoen basenparen (1Mb)
- 850 banden: veel spreidingsproblemen,
te lang en moeilijk los te knippen
- Nuttig als er subtiele structurele
chromosoomafwijking verwacht wordt
 Individuele genen bekijken gaat nog steeds niet




3