Enligt Merriam-Websters ordbok betyder hybrid "en avkomma av två djur eller växter som tillhör olika raser, stambildningar, varieteter, arter eller släkten". Begreppet strålningshybrid (radiation hybrid) syftar på en hybridiserad cell som vanligen innehåller små fragment av bestrålade kromosomer – oftast mänskliga. Sådana celler benämns ibland även "strålningsreducerade hybrider".
Inom medicinsk forskning har strålningshybridteknologin visat sig vara ett kraftfullt verktyg, främst för att lokalisera mänskliga sjukdomsgener i genomet.
Strålningshybridkartläggning är en genteknisk process som ursprungligen utvecklades för att konstruera långdistanskartor över däggdjurskromosomer och för att fastställa genetiska markörers lägen i förhållande till varandra. Metoden bygger på en statistisk modell som används för att mäta avstånden mellan DNA-markörer (deoxiribonukleinsyra) samt deras ordningsföljd på kromosomerna.
DNA-markörer är mycket korta sekvenser som förekommer i genomet. Strålningshybridkartläggning har visat sig oumbärlig för att lokalisera mänskliga sjukdomsgener. De relativa positionerna hos dessa DNA-markörer kan sammanfogas till en fysisk karta, ofta kallad en genetisk karta.
Det första steget i strålningshybridtekniken innebär förstärkning (amplifiering) och rening av DNA, på motsvarande sätt som i ett sekvenseringsprojekt. Därefter används strålning för att klyva DNA:t i mindre segment, vilka sedan införs i en hybridcell. Den strålningshybrida cellen odlas sedan upp i stora mängder.
Polymeraskedjereaktionen (PCR) och kopplingsanalys används för att bestämma avståndet mellan DNA-markörerna. Närvaron av olika genetiska markörer kan därigenom enkelt kontrolleras. En grundläggande princip är att ju närmare två genetiska markörer ligger varandra, desto mindre sannolikt är det att de skiljs åt av den DNA-klyvande strålningen.
Förfarandet vid strålningshybridteknik utnyttjar två olika cellinjer som var för sig inte kan överleva i ett giftigt medium. De bär dock gener som ger resistens mot det giftiga mediet när de kombineras i en enda cell, tack vare produktionen av ett giftresistent enzym.
Den cellinje som ska studeras bestrålas – vanligtvis med röntgenstrålning – vilket orsakar brott i DNA:t. Kromosomen bryts då ner i flera segment som därefter fusioneras med eller integreras i den andra cellinjen, vilket bildar en hybrid. Eftersom hybriden har tagit upp gener från båda cellinjer och kan producera det nödvändiga enzymet, överlever den i det giftiga mediet.
De överlevande hybridcellerna odlas nu upp i stor skala, vilket förstärker det DNA som ärvts från den bestrålade cellinjen. Det resulterande provet utsätts sedan för PCR för att förstärka två specifika genetiska markörer. Genom att köra PCR-produkterna på en gel kan man verifiera att båda markörerna finns i den framställda cellinjen.
Frekvensen med vilken DNA-markörer behålls i varje klon (odlat prov) kan beräknas med statistiska metoder, vilket utgör grunden för att uppskatta avstånden mellan markörerna.
Kromosomkartorna som framställs för flera arter – exempelvis människa, råtta, mus och andra organismer – möjliggör skapandet av mycket detaljerade och precisa kartor. Dessa används bland annat för att studera komplexa, multifaktoriella sjukdomar.
Andra tillämpningar omfattar bestämning av kromosomal placering hos 26 nya humana fullängds-cDNA:er (kromosomalt DNA), vilket bidrar till en bättre förståelse av genomens struktur och funktion.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online