طرائقُ التَّشخيص الوراثي

تفاعل البوليميراز المتسلسل هو تقنية في المختبر يمكن أن تنتج العديدَ من نسخ الجينات أو أجزاء من الجين، ممَّا يجعل دراسةَ هذا الجين أسهلَ بكثير.يمكن نسخُ (تضخيم) جزء معيَّن من الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين (دنا)، مثل جين مُعيَّن، في المختبر؛حيث يَجرِي إنتاجُ نَحو مليار نسخة بدءًا من جزيء دنا DNA واحد، في نهاية 30 ضعفًا (بعد بضع ساعات فقط).

يمكن استخدام مِسبار الجين لتحديد مكان جزء معيَّن من الجين (جزء من دنا الجين)، أو جين كامل في صبغي معيَّن.كما يمكن استخدامُ المسابير للعثور على أجزاء طبيعيَّة أو متغيِّرة (طافرة) من الحمض النووي الوراثي DNA؛فالقطعة أو الشدفة من الدَّنا DNA التي جَرَى استنساخها أو نسخُها تصبح مسبارًا مَوسُومًا عندَ إضافة ذرَّة مشعة أو صبغة تألُّقية إليها.ويَسعى المسبارُ أو يبحث عن القطعة المناظرة له mirror-image segment من الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين، ويرتبط بها.ويمكن - بعدَ ذلك - كشف المِسبار الموسوم بواسطة تقنيَّات مجهرية وتصويريَّة متطوِّرة.ومع مَسابِير الجينات، يمكن تشخيصُ عددٍ من الاضطرابات قبل الولادة وبعدها.وفي المستقبل، من المحتمل أن تُستخدَم مَسابِير الجينات لاختبار الأشخاص بالنسبة لكثيرٍ من الأمراض الوراثيَّة الرئيسية في وقتٍ واحد.

رقاقات DNA هي أدوات قويَّة يمكن استخدامُها لتحديد طفرات الحمض النووي DNA.حيث يمكن لمصفوفة ميكروية واحدة أن تختبرَ مَلايين التغيرات مختلفة في الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين باستخدام عَيِّنَة واحدة فقط.تُستخدم مصفوفات الحمض النووي DNA الميكروية في دراسات الترابط على مستوى الجينوم (GWAS) لتحديد المتغيرات التي يمكن أن تسهم في خطر الأمراض من خلال مقارنة الحمض النووي DNA من أعداد كبيرة من الناس والسكان العاديين.

مصفوفة التهجين الجينومي المقارن هي نوع من المصفوفات الميكروية التي يجري استخدامها حاليًا بشكل روتيني لتحديد الأجزاء المحذوفة (المخبونة) أو المكرَّرة (المضاعفة) من الحَمض النَّووي DNA في صبغياتٍ معيَّنة.ففي هذه المصفوفة، تَجرِي مقارنة الحَمض النَّووي DNA عند شخص ما مع نمطٍ جيني مرجعي (التوليفة المميِّزة لجينات الشخص أو التركيبة الوراثيَّة) باستخدام عددٍ من المسابير.تُضاف الأصباغ التألقية الملونة المختلفة إلى الحمض النووي الوراثي للمريض ، وإلى العينة المرجعية.فإذا كانت قطعة ما مفقودة، تكشف المَسَابير عن كمِّية منخفضة للصبغة التَّألُّقية في عينة الشخص من الحمض النووي DNA المرتبطة بالعينة المرجعية.وإذا كانت القطعة مكرَّرة (مضاعفَة) أو متثلِّثة، تكشف المَسَابير عن كمِّية مزدادة للصبغة التَّألُّقية للمريض المرتبطة بالعينة المرجعية.ويمكن استخدامُ هذه المَسابير لاختبار النمط الوراثي بأكمله.

يمكن لتكنولوجيا أو طرائِق السَّلسَلَة من الجيل التالي Next-generation sequencing technologies كشف أجزاء أصغر من الجينات والحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين عن طريق تكسير النمط الجيني بأكمله (أو الجينوم genome) إلى قِطَع صغيرة، ثم تحليل سلسلة الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين لبعض أو كل الأجزاء (القِطَع).ويَجرِي بعدَ ذلك تحليلُ النتائج بجهاز كمبيوتر قوي.يمكن تحديدُ الاختلافات المفردَة أو المتعدِّدة في القواعد، وكذلك المَناطق التي تحتوي على قواعد أو أُسُسٍ مفقودة أو مُقحَمة في مكانٍ خاطئ.لقد انخفضت تكاليفُ هذه التكنولوجيا بشكلٍ كبير، ولا تزال في انخفاض.كما تستمرُّ المعدَّات والأساليب الحَوسَبيَّة في التحسُّن.

يمكن أن تساعدَ بعضُ هذه الاختلافات الأطباءَ على تشخيص الاضطرابات الوراثيَّة.تعدُّ تقنيات السَّلسلَة من الجيل المقبل حسَّاسة جدًّا بحيث يمكن للأطباء اكتشاف الحَمض النَّووي الرِّيبي منزوع الأكسجين من الجنين في عَيِّنَة من الدَّم مسحوبة من الأم، وتحليلها لتحديد ما إذا كان الجنين يعاني من مُتلازمة داون.ولكنَّ الحجمَ الهائل للمعلومات الناتجة عن تحليل النمط الوراثي يؤدِّي إلى مجموعةٍ متنوعة من المشاكل التي تجعل من الصعب على الأطباء في بعض الأحيان فهم النتائج وتفسيرها (على سبيل المثال، للتفريق بين الاختلافات المهمة من تلك العشوائية أو قليلة الأهمية).وعلى الرغم من هذه القضايا، أصبحت هذه التقنيات الركيزة الأساسية للاختبار الجيني.