Цитогенетические методы - группа методов, основанных на микроскопическом изучении хромосом человека. Эти методы применяются при диагностике хромосомных болезней. Наиболее распространенный из них - кариотипирование - рутинный метод изучения кариотипа, позволяет выявить нарушения в числе и структуре хромосом. С помощью метода дифференциального окрашивания можно изучить характер хромосомных аберраций и их локализацию по характерному окрашиванию по длине хромосомы. В основном, хромосомы изучаются на стадии метафазы митоза. Для более точного анализа хромосомы можно изучать на стадии прометафазы, когда они еще не полностью спирализованы и по длине хромосомы можно различить не только районы и сегменты, но и субсегменты. Это позволяет обнаружить микроперестройки хромосом.
Благодаря успехам молекулярной генетики человека, разработан принципиально новый метод изучения хромосом - метод флуоресцентной гибридизации (FISH-метод). Для этого применяются ДНК-зонды – одноцепочечные фрагменты ДНК с известным нуклеотидным составом (копия нужного гена), которые комплементарно связываются с соответствующим участком хромосомы. Если такой ДНК-зонд пометить флуоресцентной меткой, то под микроскопом светящаяся точка будет указывать место локализации данного зонда на хромосоме. С помощью этого метода можно локализовать ген, расшифровать сложные перестройки между несколькими хромосомами, что недоступно для других цитогенетических методов (Рис.2). Применяется для диагностики хромосомных болезней, связанных со сложными изменениями структуры хромосом.
Экспресс-методы - это быстрые, дешевые и легкие в исполнении предварительные методы диагностики. При этом используются легкодоступные материалы (кровь, моча) в малых количествах. Экспресс-выявление Х- и У-хроматина позволяет определить пол и изменения в числе половых хромосом. Чаще осуществляется посредством соскоба клеток слизистой оболочки щеки (буккальный эпителий) и изучения окрашенных препаратов под микроскопом. Этот метод позволяет определить количество Х-хромосом в кариотипе по количеству телец Барра (их на одну больше, чем количество Х-хромосом). Тельце Барра представляет собой инактивированную одну из Х-хромосом, и обнаруживается в 5-60 % клеток нормальных женщин и 2-5 % клеток мужчин в виде овального тельца под ядерной мембраной.
Для выявления У-хроматина мазки окрашивают 0,005 % раствором акрихин-иприта и просматривают в люминесцентный микроскоп. При этом У-хромосома дает яркое зеленое свечение, что позволяет установить количество У-хромосом в кариотипе (Рис.3,в,г). В мазках крови можно определять половой Х-хроматин путем подсчета нейтрофильных клеток, где инактивированная Х-хромосома выглядит в виде выроста ядра в форме барабанной палочки (метод барабанных палочек).