Struktur av kromosomer
Kjernen til hver somatisk celle i menneskekroppen inneholder 46 kromosomer. Sett hver enkelt kromosomer, både normale og patologiske, kalles en karyotype. Av de 46 kromosomer, humane kromosomer komponenter, 44 eller 22 par av autosomale kromosomene, siste para - kjønnskromosomer. Hos kvinner, sex kromosom grunnlov normalt representert med to X-kromosomer, mens menn - kromosomer X og Y. I alle par kromosomer som autosomal eller sex, er en av kromosomet hentet fra far, og den andre - fra moren. Kromosomer av ett par kalles homologer, eller homologe kromosomer. Kjønnscellene( sperm og egg) inneholdt haploid sett av kromosomer, t. E. 23 kromosomer. Sperm-cellene kan deles inn i to typer, avhengig av om de inneholder kromosom X eller Y. Hele egg normalt inneholde kun kromosom X.
kromosomet er tydelig synlige etter den spesielle fargen under celledeling, da kromosomene maksimal spiralized. Ved hvert kromosom detekteres innsnevring kalles centromeren. Cent deler kromosomet på den korte arm( merket med bokstaven "p") og den lange arm( angitt ved "q" bokstav).Sentromere bestemmer bevegelsen av kromosomet under celledeling. Ved posisjon er kromosomsentromererene klassifisert i flere grupper. Hvis cent ligger i midten av kromosomet, så dette kalles metasenter kromosom, hvis cent ligger nærmere den ene enden av kromosomet, kalles det acrocentric. Noen acrocentric kromosomer kalles satellitter, som er i ikke-delende celler danner nucleoli. Nucleoli inneholde multiple kopier av PPH K. I tillegg skille submetacentric kromosomet hvor cent ikke er plassert i midten av kromosomet, og noen flyttet til en av endene, men ikke så mye som i acrocentric kromosomer.
Enden av hver arm av kromosomet kalles telomerer. Det er blitt fastslått at telomerer spiller en viktig rolle for å opprettholde stabiliteten av kromosomer. Telomerene inneholder et stort antall repetisjoner av sekvensen av nukleotider, såkalte tandem repetisjoner. Normalt, under celledeling, er det en nedgang i antallet av disse repeteringene i telomerer. Men hver gang de er ferdig med et spesielt enzym som kalles telomerase.Å redusere aktiviteten til dette enzymet fører til telomerer forkortes, noe som antas å forårsake celledød, og som man normalt aldring.
Før differensiert farging av kromosomer metoder til å skille mellom dem ekte, posisjonen til cent og tilgjengeligheten av satellitter. Tildelt 5 grupper - fra A til G, som er ganske godt skilt fra hverandre. Imidlertid representerte differensieringen av kromosomer visse vanskeligheter innenfor gruppene. Dette endret seg når metoder for differensiell kromosomfarging ble utviklet. En fremtredende bidragsyter til utviklingen av disse metodene var den russiske forskeren AF Zakharov.
Kromosompreparater kan fremstilles fra hvilke som helst kjernefysiske somatiske celler. De oppnås ofte for perifere blodlymfocytter. Lymfocytter ble isolert fra venous blod og overført til en liten mengde kulturmedium med tilsetning av PHA.Fytohemagglutinin stimulerer delingen av lymfocytter. Da cellene blir dyrket ved 37 ° C i tre døgn, hvoretter tilsettes til lymfocyttkultur colchicin, som stopper celledeling i metafasen, når kromosomene kondenseres mest. Cellene overføres til et lysbilde, en hypotonisk NaCl-løsning tilsettes. Cellene brister, og kromosomene flyter ut av dem. Deretter følger fiksering og farging av kromosomene.
De siste årene har nye metoder for å visualisere kromosomer eller deres deler oppstått. Metodene er en kombinasjon av cytogenetiske og molekylære genetiske metoder. De er alle basert på evnen av enkelt-trådet DNA for å kobles til en komplementær sekvens av genomisk DNA lokalisert i kromosomene. Enkelt-trådet DNA, som i dette tilfellet er en DNA-probe spesifikk fargestoff er lastet, og etter å ha forbindelse med en genomisk DNA-sonde lett oppdages på kromosom preparat( såkalt metafase plate) ved mikroskopi under ultrafiolett lys. Denne metoden kalles "fluorescens in situ hybridisering".
Alle metoder tillater påvisning av kromosom male deres strukturelle organisasjon, noe som gjenspeiles i utseendet på kryss-striper, varierende i ulike kromosomer, samt noen andre detaljer.
Flere forskjellige fargemetoder brukes til å identifisere individuelle kromosomer. Den mest brukte metoden er kromosomfargingen av Giemsa-fargestoffet. Kromosompreparatene med denne fargemetoden behandles først med trypsin, som fjerner proteinene som er inneholdt i kromosomet. Deretter påføres et Giemsa fargestoff til preparatet, som i kromosomene avslører et mønster av lyse og mørke segmenter som er karakteristiske for hver av dem. Vanligvis kan opptil 400 segmenter regnes med et haploidsett. Hvis kromosom Giemsa før maleriet er først oppvarmet, da bandene tegningen er lagret, men fargene er reversert, altså. E. De mørke båndene er lette, og vice versa. Denne metoden for farging kalles omvendt banding, eller R-metode. Dersom påføring på Giemsa fargepreparatet av kromosomer behandles først med syre og deretter alkali, deretter farget overveiende sentromerer, og andre områder rik heterochromatin innehold vysokopovtoryayuschiesya DNA-sekvens. Høyoppløsningsmetoder for differensiell kromosomfarging har også blitt utviklet. De tillater oss å identifisere opptil 800 tverrbånd på det haploide settet av kromosomer.
Tverrgående striper som er identifisert ved differensial farging kalles segmenter. Karakteren av arrangementet av segmenter langs lengden av kromosomene er forskjellig, noe som gjør det mulig å gjennomføre en tilstrekkelig nøyaktig identifisering av hvert kromosom i en karyotype. En form for representasjon av en ideell karyotype med et typisk mønster av bånd på hvert kromosom er blitt utviklet. Dette skjemaet kalles et ideogram.
For den praktiske Karyotype beskrivelser er gitt et spesielt system i hvilket først og fremst skiller mellom kromosomarmer: p - q og kort - lang - og cent - ce n .Hver skulder er delt inn i regioner, og tellingen går fra sentromeren. Hver region er delt inn i segmenter, hvorav også begynner med et segment som ligger nærmere sentromeren.
Materialet fra hvilket kromosomene er konstruert kalles kromatin. Den består av DNA og de omkringliggende histonene og andre proteiner. Den delen av kromatin, som er litt farget med spesielle fargestoffer til kromosomer, kalt eukromatin, og en som er farget intenst - heterochromatin. Det antas at eukromatin kromosom områder som inneholder gener som er sterkt uttrykt, heterochromatic regioner, derimot, omfatter inaktive gener og ikke-uttrykkende DNA-sekvenser.
Den molekylære strukturen av kromosomer er ganske kompleks. Funksjonen av denne strukturen er å pakke DNA slik at den passer inn i kromosomet. Hvis genomisk DNA ble presentert i form av en konvensjonell dobbel heliks, ville det bli strukket til 2 m. DNA emballasje benyttes de samme spiral prinsipp, men er representert ved et par nivåer. Som et resultat av kompleks emballasje, reduseres den initiale lengden av DNA-molekylet med en faktor på 10.000.