Chromosomale Mikroarray-Analyse (CMA, Array-CGH)

Dipl.-Biol. Uwe Heinrich

Ein Meilenstein in der genomweiten Analyse des menschlichen Chromosomensatzes hinsichtlich chromosomaler Imbalancen stellte die Entwicklung der Array-basierten komparativen genomischen Hybridisierung (Array-CGH) dar. Bei diesem Verfahren werden zwei mit unterschiedlichen Fluorochromen markierte Genome – in der Regel Patienten- und normale Referenz-DNA - in einer 1:1-Mischung auf einen Chip aufgetragen. Hierbei handelt es sich um einen Glasobjektträger, auf dem in sehr hoher Dichte tausende DNA-Sonden in Rasterform („array“) immobilisiert sind. Um die Bindung an diese DNA-Sonden konkurrieren Patienten- und Referenz-DNA in Abhängigkeit ihrer relativen Mengenverhältnisse. Nach der Detektion der Fluoreszenzsignale mittels Laserscanner und deren Computer-gestützten Bearbeitung ermöglicht diese Methode die Detektion chromosomaler Bereiche, die in der Patienten-DNA im Vergleich zur Referenz-DNA deletiert bzw. dupliziert vorliegen. Je nach Zahl der immobilisierten DNA-Sonden schwankt das Auflösungsvermögen zwischen 100 kb und weniger als 10 kb. Zum Vergleich: In der konventionellen Chromosomenanalyse wird lediglich ein maximales Auflösungsvermögen von 4 bis 6 Mb erreicht. Neben der hoch auflösenden genomweiten Analyse besteht ein weiterer Vorteil der CMA darin, dass sowohl sehr hochauflösende, chromosomenspezifische Formate als auch Formate mit vom Wissenschaftler selbst definierten Chromosomenbereichen („custom-designed“) zur Verfügung stehen. Der größte Nachteil der CMA im Vergleich zur konventionellen Chromosomenanalyse besteht darin, dass balancierte Chromosomenveränderungen wie z. B. Translokationen und geringgradige Mosaike nicht nachgewiesen werden können. Informationen zur CGH+SNP-Array-Technik finden Sie auf unserer Seite zur molekularen Karyotypisierung.

Kleemann et al. 2009, Prenat Diagn 29:1213 / Heinrich et al. 2009, J Lab Med 33(5):255 / Hochstenbach et al. 2009, Eur J Med Genet 52:161 / Menten et al. 2006, J Med Genet 43:625