Eine kurze Einführung in (fluoreszierender) in situ Hybridisierung ((fluorescent) in situ hybridization; (F)ISH)

Bei dieser Methode handelt es sich um eine Technik mit derer z. B. Genduplikationen oder -deletionen (oder einfach 'nur' eine Verhäufigung einer bestimmten DNA-Sequenz) in Zellkernen von Geweben (in situ bedeutet eigentlich 'am Platz/Ort', also salop 'am Ort des Geschehens') nachgewiesen werden können. Inzwischen existieren mannigfalte Variationen, die aber (für gewöhnlich) dieselbe Grundage haben. Worum geht es also bei dieser äußerst 'abgefahrenen' (zumindest meiner Meinung nach) Methode?

Die ersten in situ Techniken basierten auf autoradiographischer Detektion von Nukleinsäuresequenzen, die ein hohe Häufigkeit zeigten, wie z. B. die sich wiederholenden Sequenzen bei Metaphasen-Chromosomen. Um die mit Strahlung verbundenden Nachteile zu umgehen (bspw. zeitaufwändig, spezielle Handhabung der radioaktiven Stoffe), wurden nicht-radioaktive Vorgehen entwickelt. Zwei Beispiele seien Avidin-Biotin Systeme (beides Proteine, wobei initial das sekundär zugegebene Avidin das primäre verwante Biotin erkennt. Auch Kaskaden lassen sich so 'schalten') und direkte Markierung von DNA mit Fluorophoren (chemische Stoffe, die bei Anregung mit Licht von entsprechender Wellenlänge z. B. grün, rot, etc. 'leuchten'). Seit ungefähr 2 bis 3 Dekaden ist auch bekannt, das synthetische, einzelsträngige DNA, die als 'Sonde' dient, zur Erkennung ihrer komplementären DNA-Sequenz eingesetzt werden kann (natürlich sollte diese 'markiert' sein, um ein Signal zu erhalten).

Die in situ Hybridisierung kann in 3 systematische Teile untergliedert werden.
1.) Die Zielsequenz muß in einen Zustand gebracht werden, der sie zugänglich für die Sonde macht.
2.) Hochgradig spezifische Erkennung der Sonde und ihrer Zielsequenz. Weiterhin darf bzw. sollte möglichst wenig unspezifische Bindung der Sonde an z. B. Gewebe, nicht-komplementäre DNA usw. stattfinden.
3.) Die Sonde selbst muss gnauestens nachgewiesen werden. Auch hier mit möglichst wenig unspezifischer Bindung.
Dargestellt sind die 3 Punkte in der folgenden Abbildung, die ich von http://www.ivfsurrogacy.com im Juni 2010 runterlud.