基于荧光原位杂交(FISH)技术的假俭草染色体鉴定和核型分析

以假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack.)品种‘赣北’(‘Ganbei’)基因组序列数据为基础,通过生物信息学手段挖掘和设计了假俭草染色体特异的单拷贝寡核苷酸(oligo)探针库,同时结合端粒重复序列和rDNA重复序列探针,在假俭草根尖细胞有丝分裂中期染色体上进行了系列荧光原位杂交(FISH)试验。结果显示:假俭草染色体核型公式为2n=2x=18(2SAT),利用5S rDNA和18S rDNA重复序列探针可识别出第5和第4号染色体,且第4号染色体18S rDNA富集区段易出现或存在断裂现象;设计的假俭草染色体特异单拷贝oligo探针可识别出第2、第6和第9号染色体,进一步结合rDNA重复序列探针结果还发现第4号染色体与第8号染色体间发生了染色体易位。综合分析认为,假俭草染色体核型存在不稳定性,且其基因组在进化过程中发生了染色体结构重排。本研究建立的基于重复序列和单拷贝oligo探针的FISH技术体系,可为假俭草染色体的准确识别和变异鉴定提供新方法,观察到的假俭草染色体核型特征可为假俭草高质量基因组图谱的构建提供细胞学证据。

光谱式染色体自动核型分析简介

光谱染色体自动核型分析(SKY -SpectralKaryotying)是近年来在国际上迅速发展的一项技术。自问世以来 ,即以其检测灵敏度高 ,操作简单等优势得到了广泛应用 ,在我国部分医院也已经开始应用该项技术。本文从SKY技术的原理、发展前景、优越性以及与同类技术的性能比较等方面对该技术进行了介绍。

胎儿末端染色体非平衡易位遗传方式的CNV-seq联合G显带核型分析

目的:通过拷贝数变异检测(CNV-seq)联合G显带核型分析对产前诊断和流产的胎儿末端染色体非平衡易位发生频率以及遗传方式进行分析。方法:选取2018年6月至2021年12月在郑州大学第一附属医院经CNV-Seq判定为末端染色体非平衡易位的病例,采用外周血G显带核型分析或FISH检测对胎儿父母进行溯源分析。结果:17248例产前诊断和流产病例中,88例检出末端染色体非平衡易位,检出率为0.51%。其中59例行父母G显带核型分析或FISH检测,32例(54.24%)是由于父母为平衡易位导致,27例(45.76%)为新发变异。结论:诊断为末端染色体非平衡易位的病例,父母行G显带核型分析或FISH检测可提高染色体平衡易位携带者的检出率。

人工智能辅助染色体核型分析技术在产前诊断中的应用研究

背景染色体异常是导致出生缺陷的常见原因,核型分析仍是产前诊断染色体异常的重要方法,也是出生缺陷防控的有效手段,但目前核型分析尤其是染色体图像分割分类主要依靠人工,费时费力。人工智能(AI)是核型分析的一种新方式,研究其在产前染色体核型诊断中的价值具有重要意义。目的探讨AI在产前染色体核型诊断中的应用效果和临床价值。方法选取2020—2022年在无锡市妇幼保健院医学遗传与产前诊断科接受介入性产前诊断、行羊水染色体核型分析的1000例孕妇。采用双线模式:一线AI阅片后,由1名遗传医师审核,二线由另1名遗传医师应用Ikaros核型分析工作站阅片,记录各自的诊断结果及所需时间。样本的最终诊断结果以一线的人工审核和二线的人工阅片结果为准。结果1000例羊水样本中,AI诊断正常核型735例、非整倍体233例、结构异常0例、嵌合体32例。AI辅助遗传医师的诊断结果与遗传医师应用Ikaros系统的诊断结果完全一致,正常核型、非整倍体、结构异常、嵌合体分别是689、233、45、33例。与AI辅助遗传医师相比,AI诊断具有强一致性(Kappa值=0.895,95%CI=0.866~0.924,P<0.01)。AI诊断准确率为95.4%,灵敏度为95.4%,阳性预测值为100.0%。其中,诊断正常核型、非整倍体、结构异常、嵌合体的灵敏度分别为100.0%、100.0%、0、97.0%;阳性预测值分别为100.0%、100.0%、0、100.0%。AI平均诊断用时少于AI辅助遗传医师和Ikaros辅助遗传医师(P<0.001);AI辅助遗传医师平均诊断用时少于Ikaros辅助遗传医师组(P<0.001)。结论AI分析羊水核型的自动化程度高,但识别染色体结构异常的能力有待提高,建议采用AI联合遗传医师阅片的方式应用于临床,以保证产前诊断的质量并提高效率。

奶牛小肠上皮细胞系细胞染色体核型与G-带分析

为了鉴定奶牛小肠上皮细胞系(BIECs-21)的生物学遗传稳定性,体外贴壁培养BIECs-21细胞,制备染色体标本和G-带标本,分析BIECs-21细胞的染色体核型和G-带。结果表明:BIECs-21细胞染色体数为2n=60,包括常染色体29对和性染色体(X和Y染色体)1对。其中,29对常染色体均为端部着丝点染色体;性染色体中,X染色体是较大的中着丝粒染色体,Y染色体是较小的中着丝粒染色体。除X、Y性染色体外,BIECs-21细胞常染色体的G-带带纹的数量和位置无显著差异。BIECs-21细胞与荷斯坦牛的正常染色体核型相比,染色体数目及形态结构均没有明显变化,证明该细胞系遗传特性稳定,可以用于牛肠道相关疾病分子机制的研究。

染色体G显带核型分析联合微阵列分析技术诊断罕见9p四体嵌合体1例

9号染色体短臂四体综合征(tetrasomy 9p)是一种罕见的染色体异常,最先由Ghymers于1973年发现^([1])。该病由9号染色体短臂存在4个拷贝引起,额外的2个拷贝形成1个由着丝粒连接的等臂染色体。这一等臂染色体是由于减数分裂Ⅱ期不分离和随后的重排。

南酸枣染色体核型分析

为了给南酸枣育种提供细胞学依据,本文采用染色体常规压片法,结合显微摄影技术,对南酸枣的染色体进行检测分析。结果表明:南酸枣的染色体数目为2n=24,其核型公式为K(2n)=2x=24=22m+2sm,染色体相对长度组成为2L+10M2+8M1+4S,核不对称系数为55.77%,为二倍体,染色体主要由中部和近中部着丝点染色体组成,属于Stebbins核型分类中的“1B”型。

内折香茶菜的染色体数目及核型分析

用酶解去壁低渗火焰干燥法对内折香茶菜染色体数目及核型进行分析,结果表明:内折香茶菜属于二倍体,染色体数目为2n=52,基数为26;核型公式为K(2n)=52=28m+24sm,全组染色体总长为1.05μm,长臂总长为0.616μm.内折香茶菜的核型不对称系数为61.36%,其核型类型属于Stebbins核型分类中的“2B”类型.

CMA技术联合染色体核型分析产前诊断唐氏综合征价值

目的:探究染色体微阵列分析(CMA)联合染色体核型分析在唐氏综合征诊断中的应用价值。方法:回顾性收集2022年12月-2023年12月在本院行羊水穿刺的产前检查高风险孕妇122例临床资料,以胎儿游离DNA检测技术为金标准,对比染色体核型分析、CMA及CMA联合染色体核型分析检出唐氏综合征的准确率,绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析染色体核型分析、CMA及CMA联合染色体核型分析诊断唐氏综合征效能,对比不同产前诊断高风险指征孕妇的染色体核型分析、CMA检测结果,观察染色体异常核型检测结果。结果:122例行羊水穿刺的产前检查高风险孕妇中共检出胎儿唐氏综合征14例,总检出率为11.5%;核型分析检测准确率92.6%(113/122),曲线下面积(AUC)为0.808,诊断敏感度64.3%、特异度96.3%;CMA准确率94.3%(115/122),AUC为0.843,诊断敏感度71.4%、特异度97.2%;两项联合检测准确率99.2%(121/122),AUC为0.964,诊断敏感度92.9%、特异度100.0%。核型分析与CMA联合检测的诊断准确率与AUC均高于核型分析、CMA单一检测(P<0.05)。核型分析、CMA及两项联合检测在超声胎儿颈项透明层(NT)增厚孕妇中分别检出2例、1例、2例胎儿唐氏综合征,在高龄(>35岁)孕妇中分别检出0例、1例、2例胎儿唐氏综合征,在无创产前检测(NIPT)异常孕妇中分别检出5例、5例、6例胎儿唐氏综合征,在唐氏综合征高风险孕妇中分别检出2例、2例、3例胎儿唐氏综合征;染色体核型检测异常包括数目异常7例、结构异常2例。结论:CMA联合核型分析诊断唐氏综合征准确性、敏感性最佳,对于临床产前诊断唐氏综合征具有重要参考价值。

江西地区13545例外周血染色体核型回顾性分析

目的回顾性分析江西地区13545例外周血染色体核型分析的异常核型类型、发生概率,探讨异常核型与临床表型的关系。方法选取2021年5月至2022年5月于江西省妇幼保健院就诊的13545例检查者,对其外周血淋巴细胞进行培养及秋水仙素处理,使其停止在分裂中期,经G显带后进行染色体核型分析。结果13545例受检者中共检出染色体异常核型398例(2.94%,染色体多态性除外)。其中数目异常182例(45.73%),结构异常210例(52.76%),有4例被纳入《中国人类染色体异常核型数据库》,性反转综合征6例(1.51%)。结论通过外周血染色体核型分析,可以协助查明不孕不育、复发性流产、停育等病因,为临床诊断、遗传咨询、优生优育及生殖医学等提供重要依据及指导意义,从而减少染色体病患儿的出生,提高总体人口质量。

青钱柳染色体的制片技术及核型分析

采集母树生长于湖北省宜昌市五峰土家族自治县的青钱柳(Cyclocarya paliurus)二倍体和四倍体种子,在室外自然层积至萌发,待根长(L)分别达到0.5 cm<L≤1.0 cm、1.0 cm<L≤2.0 cm、L>2.0 cm时,选取根部嫩白且完整的根尖,按照试验设定的处理条件进行预处理、固定、解离、染色。取长度达到0.5 cm<L≤1.0 cm的二倍体青钱柳胚根的根尖,采用常规压片法,比较预处理条件、解离方法、染色时间对染色体制片效果的影响,获取优化的二倍体青钱柳根尖染色体制片技术;按照优化后的二倍体青钱柳根尖染色体制片技术,对四倍体青钱柳根尖进行染色体制片。对不同倍性青钱柳各选取30个以上染色体分散良好的细胞分裂相进行染色体数目统计,选取5张染色体分散良好、形态清晰的中期细胞照片,采用测量和分析工具(MATO)软件对染色体的长臂、短臂进行测量,计算相对长度和臂比,再进行染色体类型划分、核型分类、核型不对称系数计算。结果表明:①选取根长为0.5 cm<L≤1.0 cm的根尖,4℃避光条件时,用质量浓度为2 g/L的秋水仙素与浓度为2 mmol/L的8-羟基喹啉等体积比例混合溶液处理1~2 h(或对二氯苯饱和水溶液处理6 h)、常温时浓盐酸和乙醇混合溶液解离10 min、卡宝品红溶液染色30 min,制片效果最佳。②二倍体青钱柳核型公式为2n=2x=32=32m,核型不对称系数为57.61%,属于1B型,染色体全由中部着丝粒染色体组成;四倍体青钱柳核型公式为2 n=4x=64=60m+4sm,核型不对称系数为58.83%,属于1B型,染色体由中部和近中部着丝粒染色体组成。③试验建立了青钱柳染色体制片的适宜方案;核型分析表明,青钱柳二倍体和四倍体在进化中均处于较原始地位。

苦马豆(Sphaerophysa salsula)6个不同居群的染色体核型分析

本研究采用染色体常规压片技术和核型分析方法,对苦马豆(Sphaerophysa salsula)6个自然居群(P81,P89,P96,P102,P137,P142)的染色体核型特征进行了分析,探讨了不同居群间的进化趋势和亲缘关系。结果表明:苦马豆6个参试居群的染色体数目和基数恒定,均为2n=2X=16;主要有中部着丝粒(m)和亚中部着丝粒(sm)染色体两种类型,中部着丝粒染色体数量多于亚中部着丝粒染色体;绝大多数居群的核型公式为2n=2X=16 m,仅居群P137的核型公式为2n=2X=14 m+2 sm;染色体长度介于1.05~2.63之间,属于小型染色体;核型类型包括1A,2A,3A和2B,平均臂比处于1.18~1.43之间,长度比居于1.44~2.05之间,核不对称系数介于54.02~58.98之间;居群P89的核型类型为1A,核不对称系数最小,进化程度最低;当遗传距离为4时,苦马豆6个居群形成三大类,居群P137和P142的亲缘关系较近。本研究首次分析了苦马豆的染色体核型特征,探讨了不同居群间的进化趋势和亲缘关系,为苦马豆属物种系统发育和基因组学研究提供了细胞学的佐证。

香葱染色体核型分析

为探索香葱染色体核型特点,采用滴片技术获得3个香葱品种的根尖细胞染色体片子,并进行染色体核型分析。结果表明,3个香葱品种均为二倍体,染色体数目为2n=2x=16,平坝白葱的染色体较赫章黑葱和赫章红葱粗短,呈近椭圆形。赫章黑葱的核型公式为2n=2x=14 m+2 sm, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为59.06%,核型类型为2A;赫章红葱的核型公式为2n=2x=12 m+4 sm, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为59.16%,核型类型为2A;平坝香葱的核型公式为2n=2x=14 m+2 st, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为57.10%,核型类型为2A。3个品种中进化程度最高的是赫章红葱,最低的是平坝白葱。

CNV-seq结合染色体核型分析技术在产前诊断胎儿染色体异常中的价值观察

目的探讨基因组拷贝数变异测序(CNV-seq)结合染色体核型分析技术在产前诊断胎儿染色体异常中的价值。方法回顾性选取2019年6月至2022年6月于绵阳市人民医院产前诊断科行羊膜腔穿刺术且拷贝数变异(CNV)提示异常的107例孕妇为研究对象,分别行CNV-seq检测和染色体核型分析。结果在107例孕妇的羊水样本中,染色体核型分析检出58例(54.21%)胎儿核型异常,包括染色体数目异常36例(62.07%),染色体结构异常11例(18.97%),嵌合体11例(18.97%)。CNV-seq检测对染色体核型分析中的58例核型异常者均成功确诊,变异类型包括54例(93.10%)致病性,4例(6.90%)临床意义不明;CNV-seq检出13例嵌合体病例,其中2例(低于10%)染色体核型分析未检出。在49例核型未见异常羊水样本中,CNV-seq检出致病性变异类型20例(40.82%)、临床意义不明23例(46.94%)、可能良性2例(4.08%)、可能致病性1例(2.04%)、良性变异3例(6.12%)。染色体核型分析产前诊断胎儿染色体异常的阳性率均明显低于CNV-seq检测及二者联合检测的阳性率(χ^(2)=115.654,P<0.05);三种检测方法产前诊断胎儿染色体数目异常、染色体结构异常和嵌合体的检出率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论在胎儿染色体异常的产前诊断中,CNV-seq可高效、特异地检出染色体核型分析技术无法检出的致病性基因组CNVs,可为产前遗传咨询提供更详细的参考信息。

染色体核型分析联合CNV-Seq检测在高龄孕妇产前诊断中的应用

目的探讨染色体核型分析与全基因组拷贝数变异测序(CNV-Seq)技术在高龄孕妇产前诊断中联合应用的意义。方法对2020年1月至2022年12月该院收治的723例高龄孕妇的羊水细胞染色体核型分析、CNV-Seq检测结果进行回顾性分析。结果723例高龄孕妇中检出染色体异常共29例,异常检出率为4.0%。723例高龄孕妇中检出核型异常21例,异常检出率为2.9%,其中染色体非整倍体13例,包括21-三体7例,18-三体1例,性染色体非整倍体5例;染色体嵌合3例,包括性染色体嵌合2例,常染色体嵌合1例;染色体结构异常5例,包括染色体倒位3例,染色体易位2例;检出CNV-Seq异常24例,异常检出率为3.3%,其中染色体非整倍体13例,包括21-三体7例,18-三体1例,性染色体非整倍体5例;染色体嵌合3例,包括性染色体嵌合2例,常染色体嵌合1例;致病性染色体拷贝数变异8例,包括染色体微重复1例,染色体微缺失7例。其中染色体非整倍体异常中染色体核型分析和CNV-Seq检测结果一致。结论染色体核型分析联合CNV-Seq检测可提高染色体异常检出率,两种方法各自有独特的优势,可以相互验证,互补不足,染色体核型分析可比较直观地检测出染色体结构变异,而CNV-Seq可检测出染色体微缺失、微重复。

银钟花根尖染色体制片及核型分析

以银钟花种子的初生根尖为材料,探讨不同预处理试剂、预处理时间和解离方法对银钟花根尖染色体压片的影响,获得了一套银钟花染色体制片技术,并以此为基础进行核型分析,揭示其核型特征。结果表明:用0.003 mol/L的8-羟基喹啉避光处理6 h,卡诺氏固定液固定10 h,1 mol/L HCl在60℃的恒温水浴锅中解离12 min,20%的卡宝品红染色,可获得分散较好、形态清晰的高质量银钟花染色体压片。银钟花的染色体数目为2n=24,核型公式为2n=24=20m+4Sm,核型不对称系数为55.77%,核型分类属于1B型。

回顾性分析染色体核型分析和CMA在产前诊断中的应用价值

目的:探讨羊水细胞染色体核型分析和染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)在产前诊断中的应用价值。方法:回顾性分析1575例羊水染色体核型分析结果和CMA结果。结果:(1)染色体核型分析和CMA异常检出率分别为5.84%和11.68%,联合应用2种方法异常检出率为13.65%;(2)核型分析正常样本中,超声结构异常、超声软指标(ultrasound soft markers,USM)提示和超声未见异常病例,致病性和可能致病性拷贝数变异(copy number variations,CNVs)检出率分别为3.03%、1.54%和1.10%。结论:在产前诊断中联合应用染色体核型分析和CMA可有效提高染色体异常检出率,尤其是超声结构异常人群。嵌合体病例需根据具体情况选择适宜的检测技术和样本。特殊微结构变异位点应当进行长期有效的病例随访。

光谱核型分析技术——一种新的染色体核型分析方法

光谱核型分析(spectral karyotyping,SKY)技术可揭示G、R、Q带通常无法检测到的染色体结构上的细微变异,已成为染色体核型分析的一种精确、灵敏和可靠的检测手段。它具有高度的敏感性和特异性,使细胞遗传学向分子领域发展,并在临床、辐射损伤和科研等工作中得到广泛应用。SKY技术一次成像可同时区分24条染色体,例如结构复杂的易位、缺失、扩增、重排、双着丝粒、等臂及标记染色体,检测稳定性染色体畸变等,并能准确推算生物剂量曲线。SKY技术检测染色体异常可作为早期诊断、治疗监测和随访过程中的有效指标,为相关基因的克隆及癌症的发病机制的研究提供了更先进和有效的方法。本文主要介绍这一技术的方法和原理。

76例外周血性染色体异常核型及临床表型的研究分析

目的探讨外周血性染色体异常核型与临床表型的相关性。方法选择2013年1月至2023年5月于深圳市龙岗区妇幼保健院就诊的第二性征发育异常或不良孕产史的5652例患者,以其中行外周血染色体核型分析诊断为性染色体核型异常的76例患者作为研究对象,分析性染色体异常与临床表型的相关程度。结果5652例患者中有76例(1.3%)性染色体异常核型,其中性染色体数目异常25例(32.9%,25/76),主要包括47,XXY、47,XXX、45,X、48,XXYY,其临床主要表现为相应的综合征表型,47,XXY和45,X患者生殖器与第二性征发育异常明显。性染色体结构异常13例(17.1%,13/76),主要包括X或Y长臂或短臂缺失、等臂X染色体、衍生X染色体等,X长臂末端缺失表现为卵巢早衰、月经异常,X短臂末端缺失表现为身材矮小,Y长臂缺失表现为无精子症。性染色体异常核型嵌合34例(44.7%,34/76),其中性染色体数目异常嵌合的有23例,性染色体结构异常嵌合的有11例;异常核型嵌合的类型及比例不同,临床表型差异比较大。性反转4例(5.3%,4/76),2例46,XY的社会性别为女性,2例46,XX的社会性别为男性,临床表现为不孕不育、无精子症。雄激素受体(AR)基因的突变导致核型为46,XY的患者表现为女性社会性别。结论性染色体核型异常与临床表型,如不孕不育、原发性闭经、卵巢早衰、身材矮小、无精子症、少精子症等密切相关。对外周血性染色体异常患者进行早期诊断和临床分析,可为患者的治疗干预和进一步的孕育计划提供理论建议。

鲢染色体图象电脑自动核型分析

应用ＩＢＡＳ－２０００图象分析系统对鲢（Ｈｙｐｏｐｈｔｈａｌｍｉｃｈｔｈｙｓｍｏｌｔｔｒｉｘ）染色体进行自动核型分析，获得比较准确的鲢染色体相对长度、臂比、着丝点指数数据和核型标准图象信息。染色体组型２ｎ＝４８，核型公式１８ｍ＋２２ｓｍ＋８ｓｔ，总臂数（ＮＦ）为８８。与常规方法比较，该方法重现性好，准确性高，速度快，图形和数据能永久保存，便于建立鱼类染色体标准图形信息库。