Analysis of Chromosome aberrations by fluorescence in situ hybridization using triple chromosome-specific probes in human lymphocyte exposed to radiation

3중 DNA probe를 이용한 FISH(fluorescence in situ hybridization) 기법으로 방사선에 의한 염색체 이상 분석

Fluorescence in situ hybridization with chromosome-specific probe has been shown to be a valid and rapid method for detection of chromosome rearrangements induced by radiation. This method is useful for quantifying structural aberrations, expecially for stable ones, such as translocation and insertion, which are difficult to detect with conventional method in human lymphocyte. In order to apply FISH method for high dose biological dosimetry, chromosomal abberations by radiation at doses of 1, 3, 5, and 7Gy were analysed with whole chromosome-specific probes by human chromosome 1, 2 and 4 according to PAINT system. The frequencies of stable translocation per cell equivalent were 0.04, 0.33, 1.22, 2.62, and 5.58 for the lymphocyte exposed to 0, 1, 3, 5, and 7Gy, respectively, and those of dicentric were 0.00, 0.06, 0.52, 1.19 and 2.44, respectively. Significantly more translocation of t(Ab), a translocated chromosome with a piece of painted acentric matrial 'b' attached to unpainted piece containing centromere 'A', than reciprocal chromosome t(Ba) was observed. The frequencies of all type of chromosome rearrangements increased with dose. From above result, FISH seemed to be useful for radiation biodosimetry by which the frequencies of various types of stable aberrations in human lymphocyte can be observed more easily than by conventional method and so will improve our ability to perform meaningful biodosimetry.

각 염색체에 특이한 DNA probe를 이용하는 FISH기법은 방사선에 의해 유발된 상호전좌 및 삽입 등의 염색체의 구조적 변화를 측정하는 매우 효과적인 방법으로서 그 활용성이 증가되고 있다. 본연구는 방사선 피폭시 생물학적 선량측정법으로서 FISH기법을 활용하기 위하여 사람의 1, 2, 4번 염색체에 특이한 probe를 이용하여 고선량 단일 피폭시 유발된 각종 염색체 이상빈도를 관찰하고 이를 PAINT분류체계에 의해 분석하였다. 방사선 조사에 의한 염색체 이상빈도는 상호전좌(t)와 이동원염색체(dic)의 수가 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있으며 color junction의 수도 선량에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 상호전좌의 빈도는 이동원 염색체의 빈도보다 상대적으로 높게 나타났다. 삽입(ins), 무동원염색체(ace), 및 환상염색체(r)의 수도 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있었다. 기존의 염색체재배열 분석방법과 비교해 볼 때 FISH기법은 다양한 형태의 염색체재해열을 보다 쉽게 관찰할 수 있게 하며 생물학적 선량제로서 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.