Urednik sekcije: Ivan Bekavac, dr. med.
Prijevod: Domagoj Butigan, dr. med.
Genetske dijagnostičke tehnologije su znanstvene metode koje se koriste za razumijevanje i procjenu gena osobe.
(Vidi također Geni i kromosomi.)
Geni su segmenti deoksiribonukleinske kiseline (DNK) koja sadrži kod za specifični protein koji djeluje u jednoj ili više vrsta stanica u tijelu.
Genetska dijagnostička tehnologija ubrzano se poboljšava. Različite metode mogu se koristiti za kopiranje segmenata gena ili za pronalaženje promjena u genima.
Lančana reakcija polimeraze (PCR)
Lančana reakcija polimeraze (PCR) je laboratorijska tehnika koja može proizvesti mnogo kopija gena ili segmenata gena, što olakšava proučavanje gena. Specifični segment deoksiribonukleinske kiseline (DNK), kao što je specifični gen, može se kopirati (umnožiti) u laboratoriju. Počevši s jednom molekulom DNK, na kraju 30 udvostručenja (samo nekoliko sati kasnije) proizvelo se oko milijardu kopija.
Genske probe
Genska proba može se koristiti za lociranje specifičnog dijela gena (segment genske DNK) ili cijelog gena u određenom kromosomu. Probe se mogu koristiti za pronalaženje normalnih ili mutiranih segmenata DNK. Klonirani ili kopirani segment DNK postaje označena proba kada se doda radioaktivni atom ili fluorescentna boja. Proba će tražiti svoj segment zrcalne slike DNK i vezati se za njega. Označena proba se tada može detektirati sofisticiranim mikroskopskim i fotografskim tehnikama. S genskim probama brojni se poremećaji mogu dijagnosticirati prije i nakon rođenja. Ubuduće će se genske probe vjerojatno koristiti za istodobnu provjeru mnogih glavnih genetskih poremećaja.
Oligonukleotidni nizovi
Oligonukleotid je lanac baza (nukleotida). Ponekad ti lanci nedostaju ili imaju duple segmente DNK. Oligonukleotidni niz se koristi za identifikaciju izbrisanih ili dupliciranih segmenata DNK u specifičnim kromosomima. U oligonukleotidnom nizu DNK osobe se uspoređuje s referentnim genotipom (jedinstvena kombinacija gena ili genetski sastav osobe) koristeći mnoge oligonukleotidne probe. Kao i kod nekih genskih proba fluorescentna boja je dodana oligonukleotidnim probama. Ako segment nedostaje probe detektiraju smanjenu količinu fluorescentne boje. Ako se segment umnoži ili utrostruči probe detektiraju povećanu količinu fluorescentne boje. Ove probe se mogu koristiti za testiranje cijelog genotipa.
Mikročipovi
Mikročipovi su snažni alati koji se mogu koristiti za identifikaciju mutacija DNK, komada ribonukleinske kiseline (RNK) ili proteina. Jedan čip može testirati na milijune različitih promjena DNK koristeći samo jedan uzorak.
Tehnologije sekvenciranja sljedeće generacije
Tehnologije sekvencioniranja sljedeće generacije mogu otkriti čak i manje dijelove gena i DNK lomljenjem cijelog genotipa (ili genoma) na male segmente, a zatim analizom DNK sekvence nekih ili svih segmenata. Rezultati se zatim analiziraju pomoću moćnog računala. Mogu se identificirati pojedinačne ili višestruke varijacije baza kao i područja gdje nedostaju baze ili su umetnute na pogrešno mjesto. Troškovi ove tehnologije dramatično su se smanjili i nastavljaju padati. Oprema i računalne metode se također usavršavaju.
Neke od tih varijacija mogu pomoći liječnicima u dijagnosticiranju genetskih poremećaja. Tehnologije sekvenciranja sljedeće generacije toliko su osjetljive da liječnici mogu otkriti DNK fetusa u majčinom uzorku krvi i analizirati ga kako bi utvrdili ima li fetus Downov sindrom. Međutim, obim informacija dobivenih analizom genotipa rezultira različitim problemima koji ponekad otežavaju liječnicima razumijevanje i tumačenje rezultata. Unatoč opisanim problemima te tehnike čine tehnologiju budućnosti.