เพื่อสำรวจและระบุตัวเลือกในโครงสร้างดีเอ็นเอถูกนำไปใช้โดยวิธีทางพันธุกรรมระดับโมเลกุล สำหรับดีเอ็นเอแต่ละชิ้นที่ตรวจสอบพื้นที่คือโครโมโซมยีนหรืออัลลีลวิธีการจะแตกต่างกัน หัวใจสำคัญของวิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลแต่ละวิธีประกอบด้วยการปรับแต่งบางอย่างกับ RNA และ DNA วิธีการทั้งหมดนี้มีความซับซ้อนมากไม่สามารถทำได้โดยไม่มีเงื่อนไขในห้องปฏิบัติการและบุคลากรต้องมีคุณสมบัติสูง งานนี้ดำเนินการในหลายขั้นตอน
ขั้นแรกต้องได้รับตัวอย่าง RNA หรือ DNAที่นี่วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลสามารถนำไปใช้กับวัสดุเกือบทุกชนิด: หยดเลือดเม็ดเลือดขาวการเพาะเลี้ยงไฟโบรบลาสเยื่อเมือก (การขูด) แม้แต่รูขุมขน - DNA สามารถหาได้จากตัวอย่างใด ๆ เหมาะสำหรับการใช้วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลและรูปแบบต่างๆและดีเอ็นเอที่แยกได้แล้วจะถูกเก็บไว้เป็นเวลานานในการแช่แข็ง ขั้นตอนที่สองอุทิศให้กับการสะสมชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่จำเป็น (การขยาย) และปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสในหลอดทดลอง (ในหลอดทดลองโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิต) ช่วยในการจัดหา ด้วยเหตุนี้ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอที่เลือกจะทวีคูณโดยใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่นี้และปริมาณของดีเอ็นเอจะเพิ่มขึ้นเป็นล้านเท่า
ขั้นตอนที่สามของวิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลการวิจัยเกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ของ DNA ที่ซ้ำกัน (คือการแยกส่วนการฉีกขาดหรือการตัด) การ จำกัด ดำเนินการโดยใช้ polyacrylamide หรือ agarose gel electrophoresis วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลสำหรับการศึกษาดีเอ็นเอนี้ช่วยให้แต่ละส่วนเข้าสู่ตำแหน่งที่แน่นอนในเจล หลังจากนั้นเจลจะได้รับการรักษาด้วย ethidium bromide ซึ่งสามารถจับกับ DNA ได้โดยจะทำการฉายรังสีด้วยแสงอัลตราไวโอเลตหลังจากนั้นคุณสามารถสังเกตบริเวณที่เรืองแสงได้ วิธีการวินิจฉัยทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลมีความหลากหลายและมากมาย แต่สองขั้นตอนแรกเป็นเรื่องปกติสำหรับทุกคน แต่เพื่อระบุชิ้นส่วนดีเอ็นเอเจลสามารถย้อมสีได้ด้วยวิธีอื่น ๆ ที่มีอยู่
วิธีที่ตรงที่สุดและทั่วไปการตรวจหามัยโคแบคทีเรียสามารถนำมาประกอบกับวิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลที่อธิบายไว้ข้างต้นสำหรับการศึกษาดีเอ็นเอ สาระสำคัญคือการระบุชิ้นส่วนเฉพาะของห่วงโซ่ของเชื้อโรคดีเอ็นเอในวัสดุการวินิจฉัย วิธีการวินิจฉัยทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลยังไม่มีวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจำแนกโรคเช่นวัณโรค ด้วยการใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) คุณสามารถมั่นใจได้ว่าดีเอ็นเอดั้งเดิมจะเพิ่มจำนวนสำเนาขึ้นเป็นล้านตัวนั่นคือการขยายจะเกิดขึ้นและสิ่งนี้จะช่วยให้มองเห็นผลลัพธ์ได้ ระดับความไวสูงมากที่นี่ - มากกว่าเก้าสิบห้าเปอร์เซ็นต์ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลักของวิธีนี้
วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลอื่น ๆการศึกษามีประสิทธิภาพมากกว่าการทำสำเนาหลายครั้งเป็นสองเท่าเนื่องจากในกรณีนี้การสอบสวนของกองบรรณาธิการแสดงให้เห็นว่าลำดับโอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่เฉพาะเจาะจงเพิ่มขึ้นหนึ่งร้อยหกเท่า แม้แต่การวินิจฉัยทางวัฒนธรรมของวัณโรคระบบทางเดินหายใจก็มีความไวต่ำกว่ามาก นั่นคือเหตุผลที่การแพทย์สมัยใหม่อาศัยวิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลในการวินิจฉัยวัณโรค และวิธีการที่อธิบายไว้จะได้ผลดีโดยเฉพาะเมื่อพบกับเชื้อโรคที่มีความแปรปรวนของแอนติเจนสูงซึ่งยากที่จะตรวจสอบอีกทางหนึ่ง - ต้องใช้อาหารเลี้ยงเชื้อพิเศษและเวลาในการเพาะปลูกที่ยาวนาน วิธีทางชีวเคมีและโมเลกุลทางพันธุกรรมให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในผลของมัน
สร้างการวินิจฉัย PCR ของวัณโรคมากที่สุดมักใช้ลำดับดีเอ็นเอที่เฉพาะเจาะจงสำหรับโรคนี้ทั้งสี่ประเภท เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้มักใช้ไพรเมอร์ที่เปิดเผยลำดับขององค์ประกอบ IS (IS-986, IS-6110) เนื่องจากองค์ประกอบการอพยพเหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์ของ Mycobacterium tuberculosis และมักมีอยู่ในหลายสำเนาในจีโนม นอกจากนี้การสกัดดีเอ็นเอสามารถทำได้จากวัฒนธรรมบริสุทธิ์และทางคลินิก (เสมหะของผู้ป่วย) โดยวิธีอื่นที่ยอมรับได้ ตัวอย่างเช่นมีวิธี Boom ซึ่งใช้บัฟเฟอร์ lysis โดยอาศัย guanidine, silica และ thiocyanate เป็นตัวพาดีเอ็นเอ จำนวนผู้ป่วยที่มีการขับถ่ายของแบคทีเรียไม่ดีเพิ่มขึ้นทุกปีดังนั้นจึงมีการกำหนดระดับองค์กรที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในการปฏิบัติทางคลินิก: วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลสำหรับการศึกษาดีเอ็นเอมีบทบาทสำคัญในการวินิจฉัยอยู่แล้ว
อย่างไรก็ตามเราต้องยอมรับว่าเขาไม่ได้อยู่โดยไม่มีข้อเสีย. การใช้วิธี PCR มักให้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาดเป็นจำนวนมากและไม่เพียงเกิดจากข้อผิดพลาดทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลักษณะเฉพาะของวิธีการด้วย เหนือสิ่งอื่นใดการใช้วิธีการวินิจฉัยนี้เป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุระดับความมีชีวิตของเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่ได้รับการระบุไว้ แต่ความบกพร่องนี้ไม่สำคัญที่สุด วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลของการวินิจฉัย PCR ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของ mycobacterial DNA ด้วยเหตุนี้ข้อกำหนดการรับรองสำหรับห้องปฏิบัติการ PCR จึงมีความเข้มงวดอย่างยิ่งต้องใช้ห้องแยกสามห้อง เทคโนโลยี PCR มีความทันสมัยและซับซ้อนมากการใช้งานต้องใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมและบุคลากรที่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดี
เมื่อทำการวินิจฉัยผลลัพธ์การศึกษา PCR จะต้องเปรียบเทียบกับข้อมูลอื่น ๆ : การตรวจทางคลินิกการถ่ายภาพรังสีกล้องจุลทรรศน์แบบสเมียร์การเพาะเชื้อและแม้แต่การตอบสนองต่อการรักษาเฉพาะก็มีความสำคัญมากที่นี่ ในการศึกษาชุดนี้ PCR เป็นเพียงหนึ่งในองค์ประกอบเท่านั้น สามารถตรวจพบเชื้อโรคได้ในช่วงเริ่มต้นของการวินิจฉัยโดยวิธีที่ง่ายและเร็วที่สุดนั่นคือแบคทีเรียวิทยา
ที่นี่ใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (ระบายสีโดยZiehl-Nielsen) และเรืองแสง (ระบายสีด้วยฟลูออโรโครเมส) ข้อดีของการคัดลอกแบคทีเรียคือความเร็วในการได้รับผลลัพธ์ และข้อเสียของมันถือเป็นความสามารถที่ จำกัด เนื่องจากความไวต่ำ อย่างไรก็ตามวิธีนี้แนะนำโดย WHO ว่าเป็นวิธีที่ประหยัดและเป็นพื้นฐานที่สุดในการระบุตัวผู้ป่วยที่เป็นวัณโรค การตรวจหามัยโคแบคทีเรียโดยวิธีแบคทีเรียมีค่าพยากรณ์และประเมินการขับถ่ายของแบคทีเรียในเชิงปริมาณ วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลของการวิจัยวัณโรครับมือกับสิ่งนี้ได้อย่างมั่นใจมากขึ้น
การตรวจหามัยโคแบคทีเรียที่ดีที่สุดได้รับการยอมรับการวิจัยทางวัฒนธรรม การหว่านวัสดุทางพยาธิวิทยาจะดำเนินการในอาหารเลี้ยงเชื้อ: Mordovsky, Finn II, Lowenstein-Jensen และอื่น ๆ ตัวบ่งชี้โดยประมาณของการพัฒนาความต้านทานของมัยโคแบคทีเรียต่อยาและหลักฐานทางอ้อมเกี่ยวกับประสิทธิผลคือจำนวนไมโคแบคทีเรียหรืออาณานิคมของพวกมันในหลอดทดลองหากใช้วิธีการเพาะเชื้อในการวิจัย เพื่อเพิ่มเปอร์เซ็นต์การขับถ่ายของมัยโคแบคทีเรียการหว่านวัสดุทางพยาธิวิทยาจะดำเนินการบนสื่อหลายชนิด
อิ่มเอมกับวัฒนธรรมมากมายความต้องการตัวแทนเชิงสาเหตุยังมาพร้อมกับสื่อของเหลว นอกจากนี้ยังใช้ระบบบัญชีการเติบโตอัตโนมัติเช่น VANTES พืชควรได้รับการบ่มนานถึงเจ็ดถึงแปดสัปดาห์ เมื่อถึงเวลานี้การเพาะปลูกที่ไม่มีการเจริญเติบโตถือได้ว่าเป็นลบ ตัวอย่างทางชีวภาพถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการตรวจหาเชื้อวัณโรค: พวกมันทำให้หนูตะเภาติดเชื้อด้วยวัสดุตรวจวินิจฉัยซึ่งมีความไวต่อวัณโรคมาก
พื้นที่ที่น่าตื่นเต้นของการวิจัยที่ค้นพบโดยวิธีการวินิจฉัย PCR การศึกษา M. tuberculosis ซึ่งเป็นการติดเชื้อที่แฝงอยู่กลายเป็น แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการติดเชื้อวัณโรคชี้ให้เห็นว่าในร้อยคนที่สัมผัสกับเชื้อเอ็มวัณโรคเก้าสิบคนอาจติดเชื้อได้ดี แต่มีเพียงสิบรายเท่านั้นที่เป็นโรค ส่วนที่เหลือมีภูมิคุ้มกันต่อต้านวัณโรคดังนั้นในร้อยละเก้าสิบของกรณีการติดเชื้อจะยังคงแฝงอยู่ มันเป็นวิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลที่ช่วยเปิดเผยรูปแบบนี้
นักพันธุศาสตร์อ้างว่าห้าสิบห้าเปอร์เซ็นต์ของบุคคลที่มีวัฒนธรรมเชิงลบของวัสดุทางพยาธิวิทยาและแปดสิบเปอร์เซ็นต์ของบุคคลที่ติดเชื้อ M. tuberculosis แต่เมื่อโรคดำเนินไปโดยไม่มีอาการทางรังสีใด ๆ การตอบสนองของ PCR เป็นไปในเชิงบวก เป็นวิธีการวินิจฉัยทางพันธุกรรมที่ช่วยในการระบุผู้ป่วยจากกลุ่มเสี่ยงโดยใช้การศึกษา PCR และผลการวิเคราะห์ของพวกเขา (กล้องจุลทรรศน์และวัฒนธรรม) เป็นลบและมีการติดเชื้อ M. tuberculosis แบบไม่แสดงอาการ
ห้องปฏิบัติการแบคทีเรียของรัสเซียสหพันธ์ยังใช้วิธีเร่งของความเข้มข้นสัมบูรณ์: กิจกรรมไนเตรตรีดักเตสของมัยโคแบคทีเรียถูกทดสอบโดยใช้รีเอเจนต์กริสส์ ศูนย์วัณโรคใช้วิธีตรวจหาเชื้อดื้อยา นี่คือการหว่านในสื่อของเหลวซึ่งระบบเรดิโอเมตริกและระบบเรืองแสงสำหรับบันทึกการเติบโตของมัยโคแบคทีเรียเป็นแบบอัตโนมัติ การวิเคราะห์นี้ทำได้อย่างรวดเร็ว - ไม่เกินสองสัปดาห์
ปัจจุบันมีการพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ :การดื้อยาของมัยโคแบคทีเรียได้รับการประเมินในระดับจีโนไทป์ การศึกษากลไกระดับโมเลกุลของความต้านทานแสดงให้เห็นถึงการมียีนในไมโคแบคทีเรีย ยีนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการดื้อต่อยาบางชนิด ตัวอย่างเช่นยีน kasA, inhA, katG สามารถต้านทานต่อ isoniazid, ยีน rpoB ทนต่อ rifampicin, ยีน 16Sp RNA และ rpsL ทนต่อ Streptomycin, emb1 คือ ethambutol, gyrA คือ fluoroquinolone เป็นต้น
ในการวินิจฉัยสมัยใหม่ระดับโมเลกุล - พันธุกรรมของวิธีการศึกษาดีเอ็นเอทำให้สามารถทำการศึกษาการกลายพันธุ์ในสเปกตรัมทั้งหมดได้ในปริมาณมาก ตอนนี้เราทราบแล้วว่าการกลายพันธุ์ที่พบบ่อยที่สุดอยู่ในโคดอน 516, 526 และ 531 ของยีน rpoB และมีการระบุความต้านทานต่อยาต่างๆ มีวิธีการมากมายในการพิมพ์ไมโคแบคทีเรียโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิมไม่เพียงเท่านั้น - ชีวเคมีชีวภาพและวัฒนธรรม แต่ยังมีการใช้วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลสมัยใหม่ วิธีการตรวจหาโรคโมโนจินิกนั้นเพียงพอแล้วและให้การวินิจฉัยที่ถูกต้อง พวกเขาอาศัยการวิจัยดีเอ็นเอในบริเวณที่แน่นอนของยีนหนึ่ง ๆ ตามกฎแล้วเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนใช้เวลานานและมีราคาแพง แต่ข้อมูลที่ได้จากวิธีการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลนั้นมีความแม่นยำและให้ข้อมูลมากกว่าข้อมูลของการวิเคราะห์อื่น ๆ ทั้งหมด
เป็นที่ทราบกันดีมานานแล้วว่าดีเอ็นเอไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปทั้งส่วนชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้นเหมือนกันในเซลล์นิวเคลียร์ใด ๆ และทำให้สามารถนำไปวิเคราะห์เซลล์ของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ในทุกขั้นตอนของการสร้างเซลล์ ยีนที่เสียหายสามารถตรวจพบได้ก่อนที่อาการแรกจะปรากฏขึ้นก่อนที่จะมีการพัฒนาคลินิกของโรคเช่นเดียวกับในคนที่มีสุขภาพดีต่างกัน แต่มีการกลายพันธุ์ของยีน วิธีการทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลในการวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมทำให้สามารถระบุได้ (โดยวิธีการวินิจฉัยดีเอ็นเอโดยตรง) รวมทั้งวิเคราะห์การแยกโรคในครอบครัวที่มี DNA loci (พื้นที่ polymorphic) ที่เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับ ยีนที่เสียหาย (นั่นคือวิธีการตรวจวินิจฉัยดีเอ็นเอทางอ้อม) ทางตรงหรือทางอ้อม - การวินิจฉัยดีเอ็นเอใด ๆ ขึ้นอยู่กับวิธีการที่ระบุส่วนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดของดีเอ็นเอของมนุษย์
ใช้วิธีการวินิจฉัยดีเอ็นเอโดยตรงกรณีที่ทราบยีนที่รับผิดชอบต่อโรคทางพันธุกรรมและยังทราบประเภทของการกลายพันธุ์ด้วย ตัวอย่างเช่นแนะนำให้ใช้วิธีการโดยตรงสำหรับโรคต่างๆ เหล่านี้คืออาการชักกระตุกของฮันติงตัน (การขยายตัวของการทำซ้ำ CTG), ฟีนิลคีโตนูเรีย (R408W), โรคปอดเรื้อรัง (delF508, การกลายพันธุ์ที่สำคัญ) และอื่น ๆ ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการโดยตรงคือความแม่นยำในการวินิจฉัยร้อยเปอร์เซ็นต์และไม่จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของคนในครอบครัวที่เหลือ หากพบการกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องสิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถยืนยันการวินิจฉัยพันธุกรรมได้อย่างแม่นยำเพื่อกำหนดจีโนไทป์สำหรับคนอื่น ๆ ในครอบครัวที่มีภาระ
ข้อดีอีกประการหนึ่งของการวินิจฉัยโดยตรงคือการพิจารณาการระบุการขนส่งที่แตกต่างกันของการกลายพันธุ์ที่ไม่ดีในญาติและพ่อแม่ของผู้เสียชีวิตจากโรค โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรคถอยอัตโนมัติ วิธีการโดยตรงยังมีข้อบกพร่อง ในการนำไปใช้คุณจำเป็นต้องทราบอย่างแน่ชัดถึงการแปลยีนทางพยาธิวิทยาโครงสร้าง exon-intron และช่วงการกลายพันธุ์ ไม่ใช่ทุกโรคที่ได้รับข้อมูลดังกล่าวในวันนี้ เนื้อหาข้อมูลของวิธีการโดยตรงไม่สามารถพิจารณาได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากยีนเดียวกันอาจมีการกลายพันธุ์ทางพยาธิวิทยาจำนวนมากซึ่งเป็นตัวกำหนดการพัฒนาของโรคทางพันธุกรรม
ใช้วิธีทางอ้อมในการวินิจฉัยดีเอ็นเอในกรณีที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง: หากไม่ได้ระบุยีนที่เสียหาย แต่มีการแปลเฉพาะบนโครโมโซมเท่านั้นหรือหากการวินิจฉัยโดยตรงไม่ได้ให้ผลลัพธ์ (สิ่งนี้เกิดขึ้นหากยีนมีการจัดเรียงโมเลกุลที่ซับซ้อนหรือมีความยาวที่สำคัญหากมีพยาธิสภาพหลายอย่าง การกลายพันธุ์). วิธีการทางอ้อมใช้ในการวิเคราะห์การแยกตัวของเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกในตระกูลอัลลีล เครื่องหมายตั้งอยู่ในบริเวณโครโมโซมเดียวกันหรือเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับตำแหน่งของโรคและเป็นการลบหรือการแทรกการแทนที่จุดการทำซ้ำและความหลากหลายของพวกมันเกิดจากองค์ประกอบหลายอย่างในบล็อก
สะดวกที่สุดสำหรับการวินิจฉัยทางอ้อมถือเป็นเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกไมโครแซทเทลไลต์และมินิแซทเทลไลท์ซึ่งแพร่หลายในจีโนมของมนุษย์ ค่าของพวกเขาจะแสดงในเนื้อหาข้อมูลที่สูงหากระยะห่างทางพันธุกรรมระหว่างความเสียหายในยีนและเครื่องหมายไม่มากเกินไป ในกรณีหลังนี้ความแม่นยำของการประมาณจะถูกกำหนดโดยความถี่ของการรวมกันใหม่ระหว่างเครื่องหมายโพลีมอร์ฟิกและความเสียหาย วิธีการวินิจฉัยทางอ้อมยังจัดให้มีขั้นตอนเบื้องต้นที่จำเป็นในการศึกษาความถี่ของอัลลีลของประชากรที่วิเคราะห์ระหว่างผู้ให้บริการการกลายพันธุ์และผู้ป่วยรวมถึงความจำเป็นในการพิจารณาความน่าจะเป็นของความไม่สมดุลของโรคและการรวมตัวกันใหม่ของการเชื่อมโยงของเครื่องหมายและอัลลีลที่กลายพันธุ์ของยีน
ส่วนสั้นของ RNA หรือ DNA เช่นเดียวกับเดี่ยวไม่สามารถมองเห็นยีนได้ในระหว่างการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ดังนั้นจึงต้องใช้วิธีการวินิจฉัยทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลเพื่อระบุการกลายพันธุ์ "โครงการจีโนมมนุษย์" ที่มีอยู่เช่นเดียวกับความสำเร็จอื่น ๆ ของอณูพันธุศาสตร์ได้ขยายความเป็นไปได้อย่างมากในการวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมทั้งก่อนและหลังคลอด วิธีการเหล่านี้สามารถช่วยในการตรวจหาและพยากรณ์โรคในระยะเริ่มต้นของโรคโพลีและโมโนเจนิกที่เริ่มมีอาการในวัยผู้ใหญ่ น่าเสียดายที่ความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการวิจัยทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลบางครั้งเกินขีด จำกัด ทางจริยธรรมที่กำหนดขึ้นเกี่ยวกับกรรมพันธุ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการวินิจฉัยดำเนินการในวัยรุ่นและวัยเด็ก
ความผิดปกติของโครโมโซมเชิงโครงสร้างและเชิงปริมาณเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของทั้งมะเร็งและความผิดปกติหลายอย่าง จำเป็นต้องระบุความผิดปกติของโครโมโซมซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการให้คำปรึกษาครอบครัว - เพื่อประเมินการพยากรณ์โรคพร้อมกับความเสี่ยงต่อการสืบพันธุ์ในการตั้งครรภ์ในอนาคต การวิเคราะห์โครโมโซมเป็น "มาตรฐานทองคำ" ของการวินิจฉัยทางพันธุกรรม แต่ความสามารถของมันมี จำกัด มีเพียงวิธีการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลเท่านั้นที่สามารถทำได้มากกว่านี้เนื่องจากใช้ฉลากเรืองแสงที่ใช้เทคโนโลยีการโคลนนิ่งซึ่งสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงโครโมโซมที่มีความไวแสงสูงซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้โดยการวิจัยทางเซลล์พันธุศาสตร์แบบคลาสสิก เทคนิคเหล่านี้กำลังขยายขีดความสามารถในการวินิจฉัยของเรามากขึ้นเมื่อตรวจเด็กที่มีพัฒนาการบกพร่องปัญญาอ่อนและโรคทางพันธุกรรม
ความรู้มีความสำคัญมากสำหรับมนุษยชาติโครงสร้างและหน้าที่ของยีนประเภทของความแปรปรวนความสามารถในการรับรู้โรคทางพันธุกรรมซึ่งเกิดขึ้นจากการพัฒนาอณูพันธุศาสตร์ วิธีการของมันมีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาโมเลกุลของดีเอ็นเอ - ทั้งในยามปกติและเมื่อมันเสียหาย การได้มาของลำดับนิวคลีโอไทด์ของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) จะดำเนินการในขั้นตอนตั้งแต่การได้รับตัวอย่างไปจนถึงการระบุชิ้นส่วนแต่ละชิ้น การแยกดีเอ็นเอจีโนมออกจากเซลล์การ จำกัด (การแตก) การขยาย (การโคลน) การอิเล็กโทรโฟเรซิสของชิ้นส่วน (แยกด้วยประจุไฟฟ้าและน้ำหนักโมเลกุลโดยใช้เจลอะกาโรส) การระบุชิ้นส่วนบางอย่างที่อยู่บนพื้นผิวโดยแถบที่ไม่ต่อเนื่อง
จากนั้นฟิลเตอร์พิเศษก็เข้ามามีบทบาทด้วยโดยวิธีการผสมพันธุ์ของแต่ละส่วนด้วยชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่โคลนหรือด้วยการตรวจสอบกัมมันตภาพรังสีสังเคราะห์ซึ่งเป็นการควบคุมซึ่งแต่ละชิ้นส่วนที่ตรวจสอบจะมีค่าเท่ากันจะเกิดขึ้น หากตำแหน่งหรือความยาวของมันเปลี่ยนไปเมื่อเทียบกับหัววัดหากชิ้นส่วนใหม่ปรากฏขึ้นหรือหายไปทั้งหมดนี้บ่งชี้ว่ายีนที่อยู่ระหว่างการศึกษาได้รับการจัดเรียงใหม่ในลำดับนิวคลีโอไทด์ มีแปดวิธีหลักในการวิจัยทางพันธุกรรมระดับโมเลกุล: การหาลำดับ (การกำหนดลำดับดีเอ็นเอ), ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (การเพิ่มจำนวนลำดับ), การได้รับไพรเมอร์ของยีนที่รู้จัก, การโคลน DNA, การได้รับโมเลกุลรีคอมบิแนนต์, การได้รับโปรตีนโดยใช้โมเลกุลรีคอมบิแนนท์, การสร้าง ชุดที่สมบูรณ์ (คอลเลกชันไลบรารี) ชิ้นส่วนโคลนที่ได้มาจากข้อ จำกัด
