Membedah Skema Prinsip Hibridisasi In Situ Fluoresen (FISH) untuk Melacak Gen dalam Nukleus

Table of Contents

 

INFOLABMED.COM - Dalam dunia diagnosis dan penelitian genetika molekuler, kemampuan untuk melihat secara langsung lokasi sebuah gen atau sekuens DNA tertentu di dalam nukleus sel ibarat menemukan harta karun. 

Skema prinsip hibridisasi in situ fluoresen (Fluorescence In Situ Hybridization/FISH) adalah teknik mutakhir yang mewujudkan hal tersebut. 

Baca Juga: Mengungkap Misteri Genom Manusia: Menelusuri Rangkaian Gen yang Membentuk Kehidupan

Teknik ini memungkinkan visualisasi spesifik dari sekuens DNA atau RNA dalam sel utuh atau jaringan, tanpa harus mengekstraksi materi genetiknya terlebih dahulu.

Apa Itu Hibridisasi In Situ Fluoresen (FISH)?

FISH adalah sebuah teknik sitogenetika molekuler yang digunakan untuk mendeteksi dan melokalisasi keberadaan sekuens DNA spesifik pada kromosom yang berada di dalam nukleus sel. 

Teknik ini memanfaatkan probe DNA berlabel fluoresen yang akan berikatan (berhibridisasi) secara spesifik dengan sekuens DNA target yang komplementer. 

Hasil hibridisasi ini kemudian dapat dilihat dan dianalisis di bawah mikroskop fluoresens.

Prinsip Dasar Teknik FISH

Prinsip kerja FISH berpusat pada kemampuan pasangan basa nitrogen. 

Probe DNA yang telah diberi label fluorofor (zat pendarfluor) akan menembus nukleus dan mencari sekuens DNA target yang sesuai. 

Jika ditemukan, probe akan berikatan secara kuat dan stabil. 

Saat disinari dengan cahaya dengan panjang gelombang tertentu, fluorofor akan memancarkan cahaya berwarna (fluoresen) yang menandakan posisi pasti dari gen target tersebut.

Aplikasi Utama FISH

Teknik FISH memiliki aplikasi yang sangat luas, terutama di bidang:

• Diagnosis Kanker: Mendeteksi amplifikasi gen (seperti gen HER2 pada kanker payudara), translokasi kromosom (seperti kromosom Philadelphia pada Leukemia Mieloid Kronis/CML), dan delesi gen.
• Diagnosis Penyakit Genetik: Mengidentifikasi kelainan kromosom seperti microdeletion (contoh: sindrom DiGeorge), dan aneuploidi (contoh: trisomi 21 pada sindrom Down).
• Penelitian Dasar: Memetakan gen pada kromosom, mempelajari organisasi spasial nukleus, dan memantau ekspresi gen dalam sel.

Skema dan Tahapan Prinsip Kerja FISH

Berikut adalah skema tahapan prinsip kerja FISH untuk mencari gen dalam nukleus:

1. Preparasi Sampel Sel (biasanya dari darah tepi, sumsum tulang, atau jaringan biopsy) ditumbuhkan dan dihentikan pada fase metaphase atau dipertahankan sebagai nukleus antarmuka (interphase). Sampel kemudian difiksasi pada gelas objek dan dilakukan denaturasi (pemisahan untaian ganda DNA menjadi untaian tunggal) menggunakan panas atau bahan kimia (formamide).

2. Preparasi Probe Probe DNA yang spesifik untuk gen atau daerah kromosom target dipersiapkan. Probe ini dilabeli dengan molekul fluorofor (misalnya, FITC yang berpendar hijau, atau Rhodamine yang berpendar merah) secara langsung atau tidak langsung.

3. Hibridisasi Probe yang telah didenaturasi (dijadikan tunggal) diteteskan ke atas preparat sampel yang juga telah didenaturasi. Preparat kemudian diinkubasi dalam kondisi yang terkontrol (suhu dan waktu tertentu) untuk memungkinkan probe mencari dan berikatan dengan sekuens DNA target yang komplementer di dalam nukleus.

4. Pencucian (Washing) Setelah masa inkubasi, preparat dicuci dengan larutan buffer yang telah dioptimalkan. Tahap kritis ini bertujuan untuk membuang semua probe yang tidak terikat secara spesifik, sehingga hanya probe yang telah berhibridisasi sempurna dengan targetnya yang tersisa.

5. Deteksi (Untuk Probe Tidak Langsung) Jika menggunakan probe berlabel tidak langsung (misalnya, biotin), tahap ini melibatkan penambahan zat pendeteksi seperti avidin yang telah dikonjugasi dengan fluorofor. Untuk probe langsung, tahap ini dilewati.

6. Visualisasi dengan Mikroskop Fluoresen Preparat kemudian diamati di bawah mikroskop fluoresen. Sumber cahaya khusus (seperti lampu mercury atau LED) akan mengeksitasi fluorofor, menyebabkannya memancarkan cahaya berwarna. Setiap warna mewakili lokasi spesifik dari gen atau daerah kromosom yang diteliti. Gambar kemudian diambil menggunakan kamera sensitif fluoresen untuk dianalisis lebih lanjut.

Kelebihan dan Tantangan

Kelebihan:

• Visual Langsung: Memberikan informasi lokalisasi gen secara visual dalam konteks sel utuh.
• Spesifik dan Sensitif: Dapat mendeteksi aberasi genetik yang sangat kecil.
• Dapat Digunakan pada Sel Antarmuka: Tidak selalu membutuhkan sel dalam fase metaphase.

Tantangan:

• Memerlukan probe yang spesifik dan berkualitas tinggi.
• Biaya yang relatif mahal.
• Memerlukan mikroskop fluoresen dan tenaga ahli yang terlatih untuk interpretasinya.

Baca Juga: Variabilitas Kandungan Informasi Genetik: Memahami Peran Gen dan Alel dalam Keanekaragaman Biologis

Skema prinsip hibridisasi in situ fluoresen (FISH) merupakan sebuah revolusi dalam bidang sitogenetika. 

Dengan kemampuannya "mewarnai" gen tertentu, FISH memberikan gambaran yang powerful dan berwarna-warni tentang kondisi genetika sebuah sel, menjadikannya alat diagnostik dan penelitian yang sangat berharga, terutama dalam onkologi dan genetika klinis.

---

Follow Media Sosial Infolabmed.com melalui Telegram, Facebook, Twitter/X. Dukung pengembangan website kami melalui Donasi via DANA.

---