染色体バンディングと染色体ペインティングの大きな違いは、染色体バンディングは染色体領域を明暗に分ける染色法であるのに対し、染色体ペインティングは染色体の特定の領域や断片に配列特異的な蛍光標識プローブを適用するハイブリダイゼーション法である点です。

細胞遺伝学では、染色体およびその異常を同定するために、生体から見える核型を作る必要があります。染色体バンドと染色体マッピングは、染色体を可視化するための細胞遺伝学的手法です。どちらの手法も、遺伝性疾患の特定に有効です。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 染色体バンディングとは 3. 染色体ペイントとは 4. 染色体バンディングと染色体ペイントの共通点 5. 横並び比較-表形式での染色体表示バンディングと染色体ペイント 6. 総括

クロモゾームバンディングは何ですか？

染色体の長さに沿って、明暗の帯や領域を交互に表示する染色法です。バンドとは、染色体の一部で、色が濃くなったり薄くなったりして、隣接する部分と明確に区別される部分のことです。暗色と明色のバンドを作るためには、蛍光色素のキナクリンやギムザ染色など、適当な色素で染色する必要があります。

染色体バンドリング技術には、いくつかの種類があります。このうち、Qバンディング、リバース（R）バンディング、Gバンディングはブロードバンディングの手法である。Gバンディングではギムザステインという染色液を用い、暗いバンドのヘテロ**にGCリッチ領域、明るいバンドにGCリッチノーム**を染める。RバンディングはGバンディングとは逆に暗いバンドと明るいバンドのGCリッチをそれぞれ染めるもので、GCリッチ領域とGCリッチを染める。一方、Qバンディングは蛍光色素キナクリンで染色体を染め、黄色の蛍光の強弱で染色体を染めるもので、Cバンディングも染色体領域を染めるバンディング手法の一つである。また、T-banding法では、テロメア領域が表示されます。

図01: 染色体バンディング

この帯状模様は、この生物に特有のものである。したがって、これらのユニークなバンドパターンは、染色体の識別や染色体異常（染色体の切断、損失、重複、転座または逆セグメント）の検出に重要である。

クロモゾームペインティングは何ですか？

染色体マッピングは、蛍光標識した配列特異的なプローブを染色体の特定の領域またはセグメントに適用する技術である。そのため、染色体地図作成は常にin situフィッシングの手法と組み合わせて行われます。この方法は、染色体上の配列特異的なプローブを用いた分子ハイブリダイゼーションに完全に基づくものである。そのため、標的染色体や染色体領域をハイブリダイズするための特異的なプローブが必要となる。

図02：染色体ペイント

また、この手法では、最初に標的染色体DNAを途中で変性させる必要があります。次に、プローブを用いたハイブリダイゼーションステップを実施する。プローブは、相補的な配列を見つけると、染色体の特定の領域にハイブリダイズする。ハイブリダイゼーション部位は、ラジオオートグラフィーや免疫蛍光法を用いて容易に可視化することができる。プローブの調製、変性、ハイブリダイゼーション、可視化の4つが染色体地図の主要なステップです。

用途としては、染色体染色は、染色体再配列、ブレークポイントの同定、染色体外物質の判定に有用である。また、染色体の異なる遺伝子配列をミクロな視点でピンポイントに探し出すことができる強力なツールです。さらに、染色体識別は、染色体の特徴を把握するのに有効です。

染色体バンド形成と染色体ペインティングの共通点

• 細胞遺伝学的解析によく用いられる手法として、染色体バンディングと染色がある。
• どちらの手法も、通常、中間期には染色体を示す。
• これらの技術により、正常な染色体や異常な染色体を識別することができます。
• また、これらの技術は、遺伝性疾患の特定に実に有効です。

染色体バンド形成と染色体ペインティングの違い

染色体バンディングとは、染色体の一部を暗色のバンドと明色のバンドに分け、それぞれを区別して染色する手法のことです。一方、クロモゾームペインティングは、蛍光標識した配列特異的**プローブを用いて、染色体の特定の領域を描き出すハイブリダイゼーション技術である。これが、染色体バンディングと染色体ペインティングの決定的な違いです。また、染色体上に蛍光を伴う暗色バンドが発生する。

さらに、染色体バンディングは染色体DNAを染色する能力に依存しているのに対し、染色体カラーリングは染色体上の配列特異的プローブの分子ハイブリダイゼーションに依存しています。この点が、染色体バンディングと染色体ペインティングの重要な違いです。さらに、染色体ペインティング技術は、染色体バンディングと異なり、配列特異的な蛍光標識プローブを必要とします。

概要 - 染色体バンド形成 vs. 染色体ペインティング

染色体の可視化には、染色体バンディングと染色体マッピングの2つの手法があり、通常、中期的に使用されます。どちらの手法も、染色体の数や構造の異常、遺伝的疾患の特定に有用です。染色体バンディングとは、染色体の特定の領域を濃淡のあるバンドで区別して表示する染色法です。一方、染色体地図は、蛍光標識された配列特異的**プローブを用いて染色体の特定領域を示すハイブリダイゼーション技術である。これが、染色体バンディングと染色体ペインティングの決定的な違いです。

引用

1 Thomas et al.染色体絵画：役に立つ芸術、オックスフォード大学出版局、1998年9月1日、オックスフォード大学出版局。"G-band", Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 January 2020, available here.2 "G-band", Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 January 2020.