Fluoresenssi in situ hybridisaatio : XY-koettimen optimointi, Moodle-tentin ja työohjeen laatiminen

Abstract

Teoriaopetuksen rinnalla käytännön taitoja harjoitellaan oppilaitosympäristössä niin sanotussa laboraatiossa. Metropolia Ammattikorkeakoulun molekyyligenetiikan opetuksessa laboraation aiheena on ollut fluoresenssi in situ hybridisaatio -menetelmä eli FISH. Tätä menetelmää ei ole kuitenkaan saatu toimimaan ja siten opinnäytetyön aiheeksi valikoitui FISH-menetelmän optimointi.

Opinnäytetyön tavoitteena oli saada FISH-menetelmä toimivaksi. Lisäksi opinnäytetyön tavoitteena oli tuottaa FISH-menetelmän teoriasta tentti, jonka opiskelijat suorittavat laboraation alussa sekä työohje, jonka avulla opiskelijat suorittavat FISH-menetelmään perustuvan harjoitustyön molekyyligenetiikan laboraatiossa.

Opinnäytetyö toteutettiin kaksiosaisena. Tutkimuksellisena työnä FISH-menetelmää optimoitiin uudella koettimella Metropolia Ammattikorkeakoulun Myllypuron kampuksella ja toiminnallisena osana tuotettiin tentti Moodle-oppimisalustalle. FISH-optimointiin valittiin uusi, sentromeerispesifinen XY-koetin, joka on käytössä kliinisessä kimerismitutkimuksessa. Kyseinen koetin on myös eettisesti sopiva opetuskäyttöön molekyyligenetiikan laboraatiossa, jossa materiaalina käytetään opiskelijoilta kerättyä näytepoolia, sillä koettimella etsitään vain X ja Y-kromosomeja eikä menetelmä ole tällöin diagnostinen.

FISH-menetelmää ei saatu toimimaan odotetulla tavalla. Todellisia valosignaaleja ei saatu näkyviin, sillä fluoresoivia valohavaintoja näkyi myös kontrollilaseilla, joihin oli tiputettu vain näytettä. Työohjetta ei tästä syystä tuotettu. Epäilyksenä FISH-menetelmän toimimattomuuteen on fluoresenssimikroskoopin vääränlaiset suodattimet. Metropolia Ammattikorkeakoulun Myllypuron kampukselle on suunniteltu tilattavan uusi fluoresenssimikroskooppi, joten FISH-menetelmän optimointia suositellaan uudelleen uuden mikroskoopin saavuttua. Tällöin suosituksena on myös tarkistaa suodattimien sopivuus ja signaalien havaitsemisen helpottamiseksi käyttää DAPI-taustaa.

Tentti tuotettiin Moodle-oppimisympäristöön suomeksi ja englanniksi. Tentin tarkoituksena on varmistaa opiskelijoiden teoriaosaaminen laboraation alussa.

Learning practical skills in a laboratory environment plays an essential part in studying biomedical laboratory science. The aim of this bachelor’s thesis was a functional method for fluorescence in situ hybridization, also known as FISH, for molecular genetics course at Metropolia University of Applied Sciences in Helsinki, Finland. Additionally, Metropolia UAS commissioned an exam on the FISH method as well as work instruction for the laboratory classes. The purpose of this bachelor’s thesis on the FISH method was to optimize the FISH method and produce work instruction for the practical laboratory class. The aim of the exam was to ensure students’ theoretical knowledge of the subject at the beginning of the practical laboratory class.

The bachelor’s thesis was executed in two parts. Firstly, we investigated the optimization of the FISH method and carried out the optimization tests at the Metropolia UAS Myllypuro campus in Helsinki, Finland. A new probe was chosen for the FISH optimization. The probe used is a centromere specific XY probe and it is currently being used in clinical chimerism tests. Moreover, the probe in question is ethically suitable for the molecular genetics laboratory course as it only binds to the centromeres of X and Y chromosomes as a sample pool is collected from molecular genetics course students. In other words, the method does not have diagnostic value in the course and is therefore especially suitable to be used in molecular genetics course.

The optimization results were not as expected. No real fluorescent signals were detected as similar fluorescent signals appeared on the control microscope slides that did not contain the fluorescent probe. Thus, the work instruction was not produced.

The results may indicate that the FISH method does not work due to wrong or inadequate filters of the fluorescence microscope currently in use at the campus. A new fluorescence microscope is planned to be purchased for the Metropolia UAS Myllypuro campus. The results lead to the conclusion that a new optimization is recommended in the future after the arrival of the new equipment to the Metropolia UAS Myllypuro campus. Furthermore, the recommendation based on the results is to ensure the correct and suitable filters for the new microscope and usage of DAPI counterstaining for easier signal detection.

Secondly, as a functional part of the bachelor’s thesis on FISH method, we planned and produced an exam based on the course study material on the Moodle open-source platform used by Metropolia UAS. The output is an online exam in Finnish as well as in English. The online exam will serve both students and lecturers in molecular genetics course in both ensuring the theoretical knowledge of the subject and motivate the students by reassuring their knowledge as the students are provided with instant feedback after the exam.