Hibridación fluorescente in situ

La hibridación fluorescente in situ es una técnica citogenética en la que se utilizan segmentos de ADN fluorescentes, denominados "sondas", que se unen a una secuencia de ADN conocida.

Se utiliza para localizar determinadas secuencias de ADN, o la ausencia de ellas, en un cromosoma con el fin de detectar anomalías cromosómicas o mutaciones, como la deleción, duplicación o translocación de un segmento de ADN, que pueden ser la causa subyacente de una enfermedad genética.

El ADN es como una biblioteca que se encuentra en el núcleo de las células y contiene la información genética.

A nivel molecular, el ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos que se enrollan una alrededor de la otra para formar una doble hélice.

Hay cuatro nucleótidos diferentes: la adenina, o A, la timina, o T, la citosina, o C, y la guanina, o G.

La A se une a la T y la C a la G; los nucleótidos de las cadenas opuestas forman enlaces de hidrógeno para mantener las dos cadenas unidas.

Para encajar en el núcleo, el ADN se envuelve en proteínas que se condensan para formar fibras de cromatina.

Estas fibras de cromatina están sueltas o compactadas dependiendo de la fase del ciclo celular.

El ciclo celular representa una serie de acontecimientos por los que pasan las células somáticas, es decir, todas las células aparte de los gametos, desde que se forman hasta que se dividen en dos células hijas idénticas.

Y tiene dos fases: la interfase, o crecimiento celular en preparación para la división, y la mitosis, o división celular.

Al principio de la interfase, las fibras de cromatina flotan en un estado suelto dentro del núcleo, como fideos ricos en ADN.

Cada uno de los fideos de cromatina representa una única molécula de ADN.

Al final de la interfase, cuando la célula se prepara para la mitosis, o división celular, los fideos de ADN se replican y la cromatina se condensa para formar los cromosomas.

Las células somáticas humanas tienen 23 pares de cromosomas, es decir, 46 cromosomas en total.

Justo antes de la mitosis, cada cromosoma lleva dos moléculas de ADN idénticas, llamadas cromátidas.

Las cromátidas se unen en el centro en una región llamada centrómero, que a su vez divide ambas cromátidas en un brazo "p" corto y un brazo "q" largo.

Por último, durante la mitosis, los cromosomas se condensan, por lo que pueden observarse con más detalle, y alcanzan su máxima condensación durante una fase de la mitosis llamada metafase, cuando se alinean perfectamente en el centro de la célula, como 46 pequeñas formas de X, donde cada lado de la X representa una cromátida.

Digamos, por ejemplo, que se sospecha que una persona tiene síndrome del maullido, o síndrome 5p-, que es cuando a un cromosoma 5 le falta el extremo del brazo corto.

Si se hace una hibridación fluorescente in situ, o FISH, en cromosomas en metafase puede verse si falta esa parte y confirmar el diagnóstico.

En la FISH en metafase, primero se prepara en el laboratorio un segmento de ADN de doble cadena, que está formado por la misma secuencia de nucleótidos que el extremo del brazo corto del cromosoma 5.

Esto puede hacerse gracias al proyecto del genoma humano, que determinó la secuencia de nucleótidos de todo el ADN humano.

Este segmento de ADN se llama sonda, y en realidad está formado por nucleótidos fluorescentes, que están marcados con moléculas coloreadas llamadas fluoróforos.

Los nucleótidos fluorescentes se ven como manchas coloreadas con el microscopio fluorescente.

Los fluoróforos pueden tener diferentes colores.

Vamos a elegir el color rojo.

A continuación, se coloca una muestra de las células de la persona en un portaobjetos de cristal.

Contienen los cromosomas con el ADN diana.

Tanto el ADN diana como las sondas se calientan a unos 95 ºC.

Este paso se denomina desnaturalización, porque el calor rompe los enlaces de hidrógeno que normalmente mantienen unidas las cadenas de ADN.

Las cadenas separadas pueden hibridarse, lo que significa que cada cadena de ADN de la sonda se une a su secuencia de ADN complementaria en el cromosoma.

Así, el cromosoma se ha marcado con una "bandera roja" fluorescente.