Les bandes chromosomiques sont les bandes transversales qui apparaissent sur les chromosomes à la suite de diverses techniques de coloration différentielle. Les colorations différentielles donnent des couleurs aux tissus, de sorte qu’ils peuvent être étudiés au microscope. Les chromosomes sont des structures filiformes de longs filaments d’acide désoxyribonucléique (ADN), qui s’enroulent en une double hélice et sont constitués d’informations génétiques, ou de gènes, disposés de manière transversale sur toute la longueur.
Pour analyser les chromosomes au microscope, ils doivent être colorés lorsqu’ils subissent une division cellulaire au cours de la méiose ou de la mitose. La mitose et la méiose sont des processus de division cellulaire divisés en quatre phases. Ces phases sont la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase.
La crytogénétique est l’étude de la fonction des cellules, de la structure des cellules, de l’ADN et des chromosomes. Il utilise diverses techniques pour colorer les chromosomes, comme les bandes G, les bandes R, les bandes C, les bandes Q et les bandes T. Chaque technique de coloration permet aux scientifiques d’étudier différents aspects des modèles de bandes chromosomiques.
Les bandes Giemsa, également connues sous le nom de bandes G, permettent aux scientifiques d’étudier les chromosomes au stade métaphasique de la mitose. La métaphase est la deuxième étape de la mitose. À cette phase, les chromosomes sont alignés et attachés aux centres ou à leurs centromères, et chaque chromosome apparaît sous la forme d’un X.
Avant d’appliquer la coloration sur les chromosomes, ils doivent d’abord être traités avec de la trypsine, qui est un liquide digestif présent chez de nombreux animaux. La trypsine va commencer à digérer les chromosomes, leur permettant de mieux recevoir la coloration Giemsa. Le colorant Giemsa a été découvert par Gustav Giemsa et est un mélange de bleu de méthylène et de colorant acide rouge, l’éosine. Le Q-banding utilise la quinicrine, qui est une solution de type moutarde. Il produit des résultats très similaires au Giemsa, mais possède des qualités fluorescentes.
L’ADN est composé de quatre bases acides qui apparaissent par paires : l’adénine associée à la thymine et la cytosine à la guanine. La coloration Giemsa crée des motifs de bandes chromosomiques avec des zones sombres riches en adénine et en thymine. Les zones claires sont riches en guanine et en cytosine. Ces zones se répliquent tôt et sont euchromatiques. L’euchromatique est une zone génétiquement active qui se tache très légèrement avec les traitements de teinture.
Les bandes inversées, ou bandes R, produisent des motifs de bandes chromosomiques qui sont à l’opposé des bandes G. Les zones les plus sombres sont riches en guanine et en cytosine. Il produit également des parties euchromatiques avec des concentrations élevées d’adénine et de thymine.
Avec les bandes C, la coloration de Giemsa permet d’étudier l’hétérochromatine constitutive et le centromère d’un chromosome. Les hétérochromatines constitutives sont des zones proches du centre du chromosome qui contiennent un ADN hautement condensé qui a tendance à être transcriptionnellement silencieux. Le centromère est la région au centre même du chromosome.
Les bandes T permettent aux scientifiques d’étudier les télomères d’un chromosome. Les télomères sont les capuchons qui se trouvent sur chacun des chromosomes. Ils contiennent de l’ADN répétitif et sont destinés à empêcher toute détérioration de se produire.
Une fois les chromosomes colorés au Giemsa, les chercheurs peuvent clairement voir les motifs de bandes chromosomiques sombres et clairs alternés qui sont produits. En comptant le nombre de bandes, le caryotype d’une cellule peut être déterminé. Le caryotype est la caractérisation des chromosomes d’une espèce selon la taille, le type et le nombre.