Op zoek naar afwijkende genen (procedure)

Genen beheersen iedere cel van het lichaam, en een afwijking in de bouw van een gen kan een ziekte veroorzaken. Met testen wordt gezocht naar afwijkingen in de chemische samenstelling van het DNA waaruit de genen bestaan. Door een DNA-monster te vergelijken met het DNA van een (normaal) controlegen, kunnen afwijkingen worden opgespoord. De werkzaamheid van de testen is gebaseerd op het gegeven dat veranderingen in de chemische volgorde van het DNA variaties veroorzaken in de lengte van de genfragmenten waarin het DNA met behulp van een enzym wordt geknipt. Radioactieve probes die speciaal zijn gemaakt om zich aan een bepaald gen te hechten, worden gebruikt om fragmenten van afwijkende genen te kunnen onderscheiden van die van normale genen, zodat men ze kan zien en vergelijken.

1

Cellen worden met een wattenstaafje van de slijmvliezen in de mond gehaald of uit een bloedmonster verkregen. Bij prenatale testen zijn de cellen afkomstig van het vruchtwater of de placenta.

2

In het laboratorium wordt het celmonster chemisch behandeld om het chromosoom te scheiden van de celkern. Het opgerolde DNA van het chromosoom wordt uitgerold. Het deel met het te onderzoeken gen wordt duizenden keren vermeerderd (met behulp van de polymerasekettingreactie), zodat er voldoende DNA is om te testen.

1. Cel
2. Chromosoom
3. Celkern
4. Chromosoom met het te onderzoeken DNA
5. DNA-streng met het te onderzoeken gen
6. Uitgerold DNA

3

Een chemische stof, een enzym, dat het ontrolde DNA op bepaalde plaatsen doorknipt, wordt toegevoegd aan het testmonster en aan een (normaal) controlemonster. Als de chemische volgorde van het DNA in een gen abnormaal is, zal een knipplaats verdwijnen en zal het op andere plaatsen worden doorgeknipt dan het normale controle- DNA, waardoor abnormaal lange of korte fragmenten ontstaan.

CONTROLE- DNA

1. DNA-fragment van normale lengte met het te onderzoeken gen
2. Knipplaats
3. Knipenzym
4. Geknipt fragment met normale lengte

TEST-DNA

1. Abnormaal lang fragment met het te onderzoeken gen
2. Knipplaats
3. Knipenzym
4. Geknipt fragment met normale lengte

4

DNA-fragmenten worden op een gel geplaatst. Door de gel wordt een elektrische stroom geleid, waardoor de fragmenten zich op basis van hun lengte van elkaar scheiden. Korte fragmenten bewegen zich verder over de gel dan lange.

1. Controle- DNA
2. Test- DNA
3. Lang fragment
4. Te onderzoeken testfragment
5. Te onderzoeken controlefragment
6. Kort fragment
7. Richting van de beweging
8. Gel

5

Na de scheiding wordt het fragment gelokaliseerd door DNA-probes, stukjes DNA die precies op de chemische volgorde van het gen passen, toe te voegen. Door een fluorescerende of radioactieve marker aan de probe toe te voegen, wordt het bedoelde gen zichtbaar.

1. Controle- DNA
2. Test DNA
3. Langste fragment
4. Aan het testfragment verbonden radioactieve probe
5. Aan het controlefragment verbonden radioactieve probe
6. Kortste fragment

6

Een film wordt blootgesteld aan de radioactieve probes, waardoor bandjes zichtbaar worden. Als de bandjes van de twee monsters op dezelfde posities liggen, is het gen normaal. Als de posities van elkaar verschillen, is het gen abnormaal.

RESULTAAT

1. Analist
2. Röntgenfilm met gemarkeerde fragmenten DNA

1. Bandje van test-DNA
2. Bandje van controle-DNA