2) профазы
3) телофазы
4) анафазы
Для цитогенетического исследования клетки обычно фиксируют в метафазе митоза — стадии, на которой хромосомы достигают максимальной степени конденсации и располагаются в экваториальной плоскости. Применение колхицина или колцемида нарушает полимеризацию микротрубочек веретена деления и препятствует расхождению сестринских хроматид, поэтому клетки накапливаются именно в метафазе.
В таком состоянии каждая хромосома хорошо различима как отдельная компактная структура, что позволяет оценить ее число, размеры, форму, положение центромеры и наличие структурных перестроек. После окрашивания, чаще методом G-бэндинга, хромосомы фотографируют и располагают в кариограмме по парам; это дает возможность выявлять анеуплоидии, крупные делеции, дупликации, инверсии и транслокации.
В профазе хромосомы еще недостаточно компактны и могут перекрываться, а в анафазе уже расходятся к противоположным полюсам, что затрудняет их парное сопоставление и оценку числа. В телофазе хроматин начинает деконденсироваться, формируются дочерние ядра, поэтому индивидуальные хромосомы становятся плохо различимыми. Таким образом, метафаза представляет оптимальное сочетание максимальной визуализации хромосом и сохранения их целостного набора.
| Стадия клеточного цикла | Состояние хромосом | Пригодность для стандартного кариотипирования |
|---|---|---|
| Интерфаза | Хроматин деконденсирован, отдельные хромосомы не различимы в световой микроскопии | Не используется для обычного анализа кариотипа; возможны интерфазные методы FISH |
| Профаза | Хромосомы начинают спирализоваться, но остаются относительно длинными и частично перекрываются | Ограниченная пригодность; точная идентификация и подсчет затруднены |
| Прометафаза | Ядерная оболочка разрушена, хромосомы становятся видимыми и продолжают конденсироваться | Может применяться для получения высокорезолюционных препаратов, но не является стандартной точкой остановки |
| Метафаза | Хромосомы максимально конденсированы, сестринские хроматиды соединены в области центромеры и выстроены по экватору | Оптимальная стадия для подсчета, идентификации и анализа структурных перестроек |
| Анафаза | Сестринские хроматиды расходятся к противоположным полюсам клетки | Непригодна для стандартной кариограммы; возможна оценка нарушений расхождения хромосом |
| Телофаза | Хромосомы достигают полюсов, деконденсируются и включаются в формирующиеся дочерние ядра | Для классического кариотипирования не используется из-за утраты четкой морфологии хромосом |
В лаборатории лимфоциты периферической крови предварительно стимулируют к делению, затем добавляют ингибитор веретена, проводят гипотоническую обработку и фиксацию клеточного материала. Качество результата зависит от достаточного числа анализируемых метафаз и правильного распределения хромосом без перекрытий. При подозрении на мозаицизм исследуют большее количество клеток, а при небольших геномных изменениях дополняют кариотипирование методами FISH, хромосомного микроматричного анализа или секвенирования.