Δομή των χρωμοσωμάτων
Ο πυρήνας κάθε σωματικού κυττάρου του ανθρώπινου σώματος περιέχει 46 χρωμοσώματα.Το σύνολο των χρωμοσωμάτων κάθε ατόμου, τόσο κανονικό όσο και παθολογικό, καλείται καρυότυπος.Από τα 46 χρωμοσώματα, ανθρώπινα σετ εξαρτημάτων χρωμόσωμα, 44 ή 22 ζεύγη χρωμοσωμάτων αυτοσωματικό είναι, τελευταία παρα - φυλετικά χρωμοσώματα.Στις γυναίκες, το σεξ χρωμόσωμα σύνταγμα αντιπροσωπεύεται συνήθως από δύο χρωμοσώματα Χ, ενώ οι άνδρες - χρωμοσώματα Χ και Υ Σε όλα τα ζεύγη χρωμοσωμάτων αυτοσωματικό ή το σεξ, είναι ένα από τα χρωμοσώματος που λαμβάνεται από τον πατέρα, και η δεύτερη - από τη μητέρα.Τα χρωμοσώματα ενός ζεύγους καλούνται ομόλογα ή ομόλογα χρωμοσώματα.Τα γεννητικά κύτταρα( σπέρμα και ωάρια) που περιέχονται απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, t. Ε 23 χρωμοσώματα.Τα σπερματοζωάρια διαιρούνται σε δύο τύπους, ανάλογα με το εάν περιέχουν το χρωμόσωμα Χ ή Υ Όλα αυγό κανονικά περιέχουν μόνο χρωμοσώματα χρωμόσωμα Χ
είναι σαφώς ορατά μετά το ειδικό χρώμα κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, όταν τα χρωμοσώματα μέγιστη spiralized.Επιπλέον, σε κάθε χρωμόσωμα, αποκαλύπτεται μια συστολή, η οποία ονομάζεται centromere. Centromere χωρίζει το χρωμόσωμα στο μικρό βραχίονα( συμβολίζεται με το γράμμα «ρ») και το μακρύ βραχίονα( συμβολίζεται με «q» γράμμα).Το κεντρομερές καθορίζει την κίνηση του χρωμοσώματος κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης.Με τη θέση, τα χρωματομετρικά κεντρομερή ταξινομούνται σε διάφορες ομάδες.Αν το κεντρομερίδιο βρίσκεται στη μέση του χρωμοσώματος, τότε αυτό ονομάζεται μετακεντρικό χρωμόσωμα, εάν το κεντρομερίδιο βρίσκεται πιο κοντά στο ένα άκρο του χρωμοσώματος, που ονομάζεται ακροκεντρικός.Μερικά ακροκεντρικός χρωμοσώματα ονομάζονται δορυφόρους, οι οποίες είναι σε μη-διαιρούμενα κύτταρα σχηματίζουν πυρηνίσκους.Πυρηνίσκοι περιέχει πολλαπλά αντίγραφα του PPH Κ Επιπλέον, διακρίνει submetacentric χρωμόσωμα όπου το κεντρομερίδιο δεν βρίσκεται στη μέση του χρωμοσώματος, και μερικά μετακόμισε σε ένα από τα άκρα, αλλά όχι τόσο όσο στην ακροκεντρικός χρωμοσώματα.
Τα άκρα κάθε βραχίονα του χρωμοσώματος ονομάζονται τελομερή.Έχει αποδειχθεί ότι τα τελομερή παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της σταθερότητας των χρωμοσωμάτων.Τα τελομερή περιέχουν ένα μεγάλο αριθμό επαναλήψεων της αλληλουχίας των νουκλεοτιδίων, τα λεγόμενα διαδοχικές επαναλήψεις.Κανονικά, κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, παρατηρείται μείωση του αριθμού αυτών των επαναλήψεων σε τελομερή.Ωστόσο, κάθε φορά που συμπληρώνονται με ένα ειδικό ένζυμο που ονομάζεται τελομεράση.Η μείωση της δραστικότητας του ενζύμου αυτού οδηγεί σε βράχυνσης των τελομερών, η οποία πιστεύεται ότι προκαλεί κυτταρικό θάνατο, και κανονικά συνοδεύει γήρανση.
Πριν από την διαφορική χρώση των μεθόδων χρωμοσώματα να γίνει διάκριση μεταξύ τους γνήσια, η θέση του κεντρομερίδιο και η διαθεσιμότητα των δορυφόρων.Κατανομή 5 ομάδων - από Α έως G, οι οποίες είναι αρκετά καλά διαχωρισμένες μεταξύ τους.Εντούτοις, εντός των ομάδων, η διαφοροποίηση των χρωμοσωμάτων αντιπροσώπευε ορισμένες δυσκολίες.Αυτό άλλαξε όταν αναπτύχθηκαν μέθοδοι χρωματισμού διαφορικών χρωμοσωμάτων.Ένας σημαντικός συντελεστής στην ανάπτυξη αυτών των μεθόδων ήταν ο Ρώσος επιστήμονας AF Zakharov.Τα παρασκευάσματα χρωμοσωμάτων
μπορούν να παρασκευαστούν από οποιαδήποτε πυρηνικά σχάσιμα σωματικά κύτταρα.Συχνά λαμβάνονται για λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος.Λεμφοκύτταρα απομονώθηκαν από φλεβικό αίμα και μεταφέρεται σε μια μικρή ποσότητα μέσου καλλιέργειας με την προσθήκη του ΡΗΑ.Η φυτοαιμαγλουτινίνη διεγείρει τη διάσπαση των λεμφοκυττάρων.Στη συνέχεια τα κύτταρα καλλιεργούνται στους 37 ° C για τρεις ημέρες, μετά την οποία προστίθεται στην κολχικίνη καλλιέργειας λεμφοκυττάρων, η οποία σταματά την κυτταρική διαίρεση σε μετάφαση, όταν τα χρωμοσώματα συμπυκνώνονται πιο.Τα κύτταρα μεταφέρονται σε μια ολίσθηση, προστίθεται ένα υποτονικό διάλυμα NaCl.Τα κύτταρα ξεσπούν και τα χρωμοσώματα εκρέουν από αυτά.Στη συνέχεια ακολουθεί η σταθεροποίηση και ο χρωματισμός των χρωμοσωμάτων.
Τα τελευταία χρόνια, νέα χρωμοσώματα τεχνικές απεικόνισης ή τμημάτων τους.Οι μέθοδοι είναι συνδυασμός κυτταρογενετικών και μοριακών γενετικών μεθόδων.Είναι όλα βασίζονται στην ικανότητα της μονόκλωνου DNA για να συνδεθεί με μία συμπληρωματική αλληλουχία του γονιδιωματικού DNA εντοπίζεται στα χρωμοσώματα.Μονόκλωνο DNA, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι ένας ανιχνευτής DNA φορτώνεται ειδική χρωστική, και μετά τη σύνδεση με ένα γονιδιωματικό ανιχνευτή DNA ανιχνεύεται εύκολα στο παρασκεύασμα χρωμόσωμα( τα λεγόμενα πλάκα μετάφαση) όταν μικροσκοπία κάτω από υπεριώδες φως.Αυτή η μέθοδος ονομάζεται "υβριδισμός ίη situ φθορισμού".
Όλες οι μέθοδοι επιτρέπουν την ανίχνευση του χρωμοσώματος ζωγραφική οργανωτικής δομής τους, η οποία αντικατοπτρίζεται στην εμφάνιση της πολλαπλής ραβδώσεις, που ποικίλλουν σε διαφορετικά χρωμοσώματα, καθώς και ορισμένες άλλες λεπτομέρειες.
Χρησιμοποιούνται πολλές διαφορετικές έγχρωμες μέθοδοι για την αναγνώριση μεμονωμένων χρωμοσωμάτων.Η πιο συνηθισμένη μέθοδος είναι ο χρωμοσωμικός χρωματισμός της χρωστικής Giemsa.Τα παρασκευάσματα χρωμοσωμάτων με αυτή τη μέθοδο χρωματισμού πρώτα επεξεργάζονται με θρυψίνη, η οποία απομακρύνει τις πρωτεΐνες που περιέχονται στο χρωμόσωμα.Στη συνέχεια εφαρμόζεται μια χρωστική Giemsa στο παρασκεύασμα, το οποίο αποκαλύπτει στα χρωμοσώματα ένα πρότυπο ελαφρών και σκοτεινών τμημάτων χαρακτηριστικών για καθένα από αυτά.Συνήθως, μέχρι 400 τμήματα μπορούν να μετρηθούν σε ένα απλοειδές σετ.Εάν χρωμόσωμα Giemsa πριν το βάψιμο είναι η πρώτη θερμαίνεται, τότε οι ζώνες σχέδιο αποθηκεύεται, αλλά το χρώμα τους αντιστρέφεται, δηλ. Ε Οι σκοτεινές ζώνες είναι το φως, και το αντίστροφο.Αυτή η μέθοδος χρωματισμού ονομάζεται αντίστροφη ζώνη ή μέθοδος R.Αν η εφαρμογή να Giemsa προετοιμασία βαφής των χρωμοσωμάτων κατ 'αρχάς κατεργάζεται με οξύ και στη συνέχεια αλκαλίων, στη συνέχεια βάφονται κυρίως κεντρομεριδίων, και άλλες περιοχές πλούσιες ετεροχρωματίνη που περιέχει αλληλουχία DNA vysokopovtoryayuschiesya.Χρησιμοποιήθηκαν επίσης μέθοδοι υψηλής ανάλυσης για διαφορικό χρωμοσωμικό χρωματισμό.Μας επιτρέπουν να αναγνωρίσουμε έως και 800 εγκάρσιες ζώνες στο απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.
Οι εγκάρσιες ταινίες που αναγνωρίζονται με διαφορικό χρωματισμό ονομάζονται τμήματα.Η φύση της θέσης κατά μήκος του μήκους των τμημάτων χρωμοσώματος είναι διαφορετικές, το οποίο επιτρέπει για μια επαρκώς ακριβή ταυτοποίηση του κάθε χρωμοσώματος στο καρυότυπο.Έχει αναπτυχθεί μια μορφή απεικόνισης ενός ιδεατού καρυότυπου με τυπικό πρότυπο ζωνών σε κάθε χρωμόσωμα.Αυτή η φόρμα ονομάζεται ιδεόγραμμα.
Για τη διευκόλυνση των περιγραφών καρυότυπο προσφέρει ένα ειδικό σύστημα στο οποίο πρώτα απ 'όλα τη διάκριση μεταξύ των βραχιόνων του χρωμοσώματος: p - q και μικρή - μεγάλη - και κεντρομερίδιο - ce n .Κάθε ώμος χωρίζεται σε περιοχές και ο αριθμός μετρά από το κεντρομερές.Κάθε περιοχή χωρίζεται σε τμήματα, ο λογαριασμός της οποίας αρχίζει επίσης με ένα τμήμα που βρίσκεται πιο κοντά στο κεντρομερές.
Το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται τα χρωμοσώματα ονομάζεται χρωματίνη.Αποτελείται από DNA και τις γύρω ιστόνες και άλλες πρωτεΐνες.Το τμήμα της χρωματίνης, το οποίο είναι ελαφρώς χρωματισμένο με ειδικές βαφές για να χρωμοσώματα, που ονομάζεται ευχρωματίνη, και ένα που χρωματίζεται έντονα - ετεροχρωματίνη.Πιστεύεται ότι ευχρωματίνη περιοχές χρωμοσωμάτων που περιέχουν γονίδια υψηλής έκφρασης, ετεροχρωματινικών περιοχών, αντιθέτως, περιλαμβάνουν αδρανείς γονιδίων και μη-έκφραση αλληλουχιών DNA.
Η μοριακή δομή των χρωμοσωμάτων είναι αρκετά περίπλοκη.Η λειτουργία αυτής της δομής είναι να συσκευάσει το DNA έτσι ώστε να ταιριάζει στο χρωμόσωμα.Εάν γονιδιωματικό ϋΝΑ παρουσιάζονται με τη μορφή ενός συμβατικού δίκλωνο έλικα, θα πρέπει να τεντωθεί έως 2 μ. Η συσκευασία DNA χρησιμοποιείται όλοι το ίδιο σπείρα αρχή, αλλά αντιπροσωπεύεται από μερικά επίπεδα.Ως αποτέλεσμα της σύνθετης συσκευασίας, το αρχικό μήκος του μορίου ϋΝΑ μειώνεται κατά ένα συντελεστή 10.000.