嵌合體:由兩群細胞構成的身體
到目前為止,我們一直假設一個人體內每個細胞都攜帶相同的核型。嵌合體打破了這一假設:它指一個個體體內存在兩群或更多群在遺傳上不同的細胞,而它們全都由同一個受精卵發育而來。它的產生,是因為像不分離這樣的錯誤並非發生在配子中,而是發生在受精之後、胚胎自身的分裂過程中。源自這次失誤的每個細胞都會繼承這一改變;來自正常細胞系的每個細胞則不會。
錯誤在發育中發生得越早,受影響細胞所佔的比例就越大。這正是為什麼像唐氏症這類病症的嵌合型,可能比完全型表現得更輕:如果只有一部分細胞攜帶三體,劑量失衡就會被稀釋到全身。核型會透過同時列出兩群細胞來報告嵌合,例如 46,XX / 47,XX,+21,並標明各自的比例。
FISH:點亮目標
核型很強大,但也有局限:它看到的是整條染色體和較大的條帶,因此可能漏掉微缺失,或無法準確判定複雜重排究竟涉及哪些染色體。FISH——螢光原位雜交——彌補了這一空缺。它使用一段實驗室製作的、稱為探針的短鏈 DNA,與基因組中某一特定區域相匹配,並標記上螢光染料。探針只與其相匹配的序列結合,因此在顯微鏡下,正是那個位置會發光。
- 選擇一段與目標區域相匹配的探針——例如,針對疑似三體的 21 號染色體區域。
- 輕輕使細胞 DNA 變性,讓雙鏈分開,露出探針可以讀取的單鏈。
- 讓螢光探針透過鹼基配對雜交——結合——到與它匹配的目標區域。
- 在顯微鏡下數發光的點:兩個訊號是預期的一對,三個提示三體,一個提示缺失或單體。
由於 FISH 針對的是一個精確的位置,它可以確認核型看不見的微缺失,而且可以在不分裂的細胞上讀取——這對快速檢查很有用。這兩種技術是搭檔:核型提供全基因組的概覽,FISH 則聚焦放大、回答一個具體的問題。再加上更新的微陣列方法,它們正是細胞遺傳學如何把一個看不見的染色體改變,變成可見、可計數訊號的方式——這也是貫穿整個主題的那條主線。