Kromosomien rakenne
Ihmiskehon kunkin somaattisen solun ydin sisältää 46 kromosomia. Kunkin yksittäisen kromosomin joukkoa, niin normaalia että patologista, kutsutaan karyotyypiksi. On 46 kromosomia, ihmisen kromosomin sarja komponentteja, 44 tai 22 paria peittyvästi kromosomit, viimeinen kappale - sukupuolikromosomeiksi. Naisilla sukupuolikromosomi perustuslaki edustaa yleensä kaksi X-kromosomia, kun taas miehet - kromosomien X ja Y Kaikissa kromosomiparia kuin autosomaalinen tai sukupuolta, on yksi kromosomi saatu isältä, ja toinen - äidiltä.Yhden parin kromosomeja kutsutaan homologeiksi tai homologisista kromosomeista. Sukupuolisissa soluissa( siemenet ja munasolut) on haploidinen joukko kromosomeja eli 23 kromosomia. Siittiösolujen jaetaan kahteen tyyppiin, riippuen siitä, onko ne sisältävät X-kromosomissa tai Y. Kaikki muna sisältävät normaalisti vain X-kromosomiin
kromosomit ovat selvästi näkyvissä sen jälkeen, kun erityinen väri solun jakautumisen aikana, kun kromosomit maksimi spiralized. Lisäksi kussakin kromosomissa ilmenee supistuminen, jota kutsutaan sentromeriksi. Centromere jakaa kromosomin lyhyellä varteen( merkitään kirjaimella "p") ja pitkällä käsivarrella( merkitty kirjaimella "q").Centromere määrittää kromosomin liikkeen solujakauman aikana. Asemalla kromosomisentromerit luokitellaan useisiin ryhmiin. Jos sentromeeristä sijaitsee keskellä kromosomin, niin tätä kutsutaan vaihtokeskuskorkeus kromosomi, jos sentromeeristä sijaitsee lähempänä toista päätä kromosomi, sitä kutsutaan acrocentric. Joissakin akropentrisissä kromosomeissa on ns. Satelliitteja, joita ei-jakautuvassa solussa muodostavat nucleoli. Nucleoli sisältää useita kopioita PPH K. Lisäksi, erottaa submetacentric kromosomi, jossa sentromeeristä ei sijaitse keskellä kromosomin, ja jotkut siirretään yhteen päähän, mutta ei yhtä paljon kuin acrocentric kromosomeja.
Kromosomin jokaisen varren päitä kutsutaan telomereiksi. On todettu, että telomeereillä on tärkeä rooli kromosomien stabiilisuuden ylläpitämisessä.Telomeerit sisältävät suuren määrän nukleotidisekvenssin toistoja, ns. Tandem-toistoja. Normaalisti solujen jakautumisen aikana näiden toistojen määrä vähenee telomereissa. Kuitenkin joka kerta kun ne täytetään erityisellä entsyymillä, jota kutsutaan telomeraasiksi. Tämän entsyymin aktiivisuuden väheneminen johtaa telomeenien lyhentymiseen, jonka uskotaan olevan solukuoleman syy ja joka yleensä seuraa ikääntymistä.
Eri kromosomiväriaineiden esillepanemista varten ne erottivat substraatti, centromereen asema ja satelliittien läsnäolo. Sijoittuvat 5 ryhmää - A: stä G: hen, jotka ovat melko hyvin erossa toisistaan. Kuitenkin ryhmien sisällä kromosomien erilaistuminen oli tiettyjä vaikeuksia. Tämä muuttui, kun kehitettiin eri kromosomiväriaineiden menetelmiä.Näiden menetelmien kehittämiseen oli merkittävä rooli Venäjän tiedemies AF Zakharov.
Kromosomivalmisteita voidaan valmistaa mistä tahansa ydinfunktionaalisesta somaattisesta solusta. Niitä saadaan usein ääreisveren lymfosyytteihin. Lymfosyytit eristetään laskimoverestä ja siirretään pieneen määrään ravintoalustaa lisäämällä fytohemagglutiniinia. Fitohemagglutiniini stimuloi lymfosyyttien jakautumista. Sitten soluja viljellään 37 ° C: ssa kolme päivää, jonka jälkeen lisätään imusoluviljely kolkisiini, joka pysäyttää solujen jakautumisen metafaasissa, kun kromosomit kondensoidaan eniten. Solut siirretään diaseen, hypotonista NaCl-liuosta lisätään niihin. Solut puhkeavat ja kromosomit virtaavat niistä.Sitten seuraa kromosomien kiinnitys ja väritys.
Viime vuosina on ilmestynyt uusia menetelmiä kromosomien tai niiden osien visualisointiin. Menetelmät ovat sytogeneettisten ja molekyylien geneettisten menetelmien yhdistelmä.Ne kaikki perustuvat kykyyn yksijuosteisen DNA yhteyden komplementaarisen sekvenssin genomisen DNA: n paikallista kromosomeissa. Yksijuosteista DNA: ta, joka tässä tapauksessa on spesifistä DNA-koetinta väriaine on ladattu, ja sen jälkeen yhteydessä DNA-koetinta helposti havaita kromosomissa valmiste( ns metafaasin levy), kun mikroskopialla ultraviolettivalossa. Tätä menetelmää kutsutaan "fluoresenssi in situ -hybridisaatioksi".
Kaikki menetelmät mahdollistavat havaitsemisen kromosomin maalaus rakenteellinen organisaatio, joka näkyy selvästi rajat juovia, vaihtelee eri kromosomeja, sekä joitakin muita yksityiskohtia.
Yksittäisten kromosomien tunnistamiseen käytetään useita eri värimene- telmiä.Yleisimmin käytetty menetelmä on Giemsa-väriaineen kromosomivärjäys. Tämän värjäytysmenetelmän kromosomivalmisteita käsitellään ensin trypsiinillä, joka poistaa kromosomissa olevat proteiinit. Sitten valmisteeseen levitetään Giemsa-väriaine, joka paljastaa kromosomeissa kutakin niistä tyypillisiä kevyitä ja tummia segmenttejä.Tavallisesti jopa 400 segmenttiä voidaan laskea haploidiseen sarjaan. Jos kromosomi Giemsa ennen maalausta kuumennetaan ensin, sitten nauhojen piirustus tallennetaan, mutta niiden väri on päinvastainen, eli. E. tummia raitoja ovat kevyitä, ja päinvastoin. Tätä värjäämismenetelmää kutsutaan taaksepohjaksi tai R-menetelmäksi. Jos sovellus Giemsa väriainevalmisteesta kromosomien käsitellään ensin hapolla ja sitten alkali-, värjättiin sitten pääasiassa sentromeerien, ja muut alueet rikas heterokromatiini sisältää vysokopovtoryayuschiesya DNA-sekvenssin. Erilaisia kromosomiväriaineita varten on kehitetty myös korkean resoluution menetelmiä.Ne antavat meille mahdollisuuden tunnistaa jopa 800 poikittaista nauhaa haploidikokoisille kromosomeille.
Erotusväreillä tunnistettuja poikittaisnauhoja kutsutaan segmentteiksi. Kromosomien pituutta pitkin segmenttien järjestely on luonteeltaan erilainen, mikä mahdollistaa kunkin kromosomin kariotyypin riittävän tarkan tunnistuksen. Jokaisella kromosomilla on kehitetty esitysmuoto ihanteellisesta kariotyypistä tyypillisellä kaistalla kaistaleilla. Tätä lomaketta kutsutaan ideogrammiksi.
Saat kätevästi karyotyyppi kuvausten tarjosi erityistä järjestelmää, jossa ensinnäkin erottaa kromosomin käsivarsien: p - q ja lyhyet - pitkät - ja sentromeeristä - ce n .Jokainen olkapää on jaettu alueille, ja laskenta menee sentromereilta. Kukin alue on jaettu segmentteihin, joiden tili alkaa myös segmentillä, joka sijaitsee lähempänä sentromeria.
Materiaali, josta kromosomit on rakennettu, kutsutaan kromatiiniksi. Se koostuu DNA: sta ja ympäröivistä histoneista ja muista proteiineista. Kyseinen osa kromatiinista, jota värilliset kromomit ovat erikoisesti värittömiä, kutsutaan eukromatiiniksi, ja se, joka on voimakkaasti värjätty, on heteroko- rmatiini. Uskotaan, että kromosomien eukromaattiset alueet sisältävät aktiivisesti ekspressoituja geenejä, heterookromatiinialueet, päinvastoin, sisältävät inaktiivisia geenejä ja ei-ekspressoivia DNA-sekvenssejä.
-kromosomien molekyylirakenne on varsin monimutkainen. Tämän rakenteen tehtävä on pakata DNA niin, että se sopii kromosomiin. Jos genominen DNA esitetään tavallisena kaksisäikeisenä spiraalina, se ulottuu 2 m: iin. DNA: n pakkaamisessa käytetään samaa spiraalin periaatetta, mutta sitä edustavat useat tasot. Monimutkaisten pakkausten seurauksena DNA-molekyylin alkupituus laskee kertoimella 10 000.