Kromosoomide struktuur
Inimese organismi kõigi somaatiliste rakkude tuum sisaldab 46 kromosoomi. Iga indiviidi kromosoomide komplekti, nii normaalset kui ka patoloogilist, nimetatakse karüotüübiks.46 kromosoomi, inimese kromosoomi komplekt osad, 44 või 22 paari autosoom kromosoomides, viimane lõik - kromosoomid. Naistel SUGUKROMOSOOMIGA põhiseaduse esindavad tavaliselt kaks X kromosoomi, samas kui mehed - kromosoomid X ja Y. Kõikidel paari kromosoome kui autosoom või soost, on üks kromosoom saadud isalt ja teine - emalt.Ühe paari kromosoome nimetatakse homoloogiteks või homoloogseks kromosoomiks. Sugurakkudes( spermatosoidid ja ovulid) on haploidne kromosoomide komplekt, see tähendab 23 kromosoomi. Spermatosoididega jagunevad kahte tüüpi, sõltuvalt sellest, kas need sisaldavad kromosoomi X või Y. Kõik muna sisaldavad tavaliselt ainult kromosoomi X.
kromosoomi on selgelt nähtav pärast erilist värvi raku jagunemise ajal, kui kromosoomid maksimaalselt spiralized. Peale selle, igas kromosoomis ilmneb kitsarütm, mida nimetatakse tsentromeeriks. Tsentromeeri jagab kromosoomi lühikesel õlal( tähistatakse tähega "p") ja pikema õla( tähistatud "q" täht).Tsentromeer määrab kromosoomi liikumise raku jagamise ajal. Asendi järgi liigitatakse kromosoomi tsentromeed mitmesse rühma. Kui tsentromeeri asub keset kromosoomi, siis nimetatakse seda metatsentriline kromosoom, kui tsentromeeri paikneb lähemale üks ots kromosoomi, siis nimetatakse acrocentric. Mõnedes akroktsentrilistes kromosoomides on nn satelliidid, mis on rakutsükli kujul nukleolid. Nucleoli sisaldada mitut koopiat PPH K. Lisaks eristada submetacentric kromosoomi kus tsentromeeri ei asu keskel kromosoomi, ja mõned kolis ühte otsa, kuid mitte nii palju kui acrocentric kromosoomid.
Kromosoomi iga haru otsad on telomeerid. On kindlaks tehtud, et telomeerid mängivad olulist rolli kromosoomide stabiilsuse säilitamisel. Telomeerid sisaldavad paljusid kordusi nukleotiidide järjestuses, nn tandemkordustega. Tavaliselt toimub rakkude jagunemise ajal nende korduste arv telomerites. Siiski, iga kord, kui nad on täidetud spetsiaalse ensüümiga, mida nimetatakse telomeraasiks. Vähendades selle ensüümi aktiivsust viib telomeeri lühenemist, mis arvatakse põhjustada rakusurma ja mida tavaliselt vananemisega kaasneva.
Enne diferentsiaalvärvimine kromosoomide meetodeid nende vahel vahet teha tõelise, mille asendit tsentromeeri ja kättesaadavus satelliiti. Jaotatud 5 rühma - A-lt G-st, mis on üksteisest suhteliselt hästi eraldatud. Kuid rühmade sees oli kromosoomide eristamine teatud raskusi. See muutus diferentsiaalse kromosoomvärvimise meetodite väljatöötamisel. Nende meetodite väljatöötamise silmapaistvamaks tegijaks oli vene teadlane AF Zahharov.
Kromosoomi preparaate saab valmistada mis tahes tuuma lõhustuvatest somaatilistest rakkudest. Need on sageli perifeerse vere lümfotsüütide jaoks. Lümfotsüüdid eraldatakse venoossest verest ja viiakse väikese koguse toitainekeskkonda, lisades fütohemaglutiniini. Fütohemaglutiniin stimuleerib lümfotsüütide jaotumist. Siis rakke kultiveeritakse 37 ° C juures kolm päeva, mille järel lisatakse lümfotsüüdikultuuri kolhitsiin, mis peatab rakkude jagunemise metafaasis, kui kromosoomid kondenseeritud kõige rohkem. Rakud viiakse slaidile, neile lisatakse hüpotoonilist NaCl lahust. Rakud lõhuvad ja kromosoomid voolavad neist välja. Seejärel järgneb kromosoomide fikseerimine ja värvimine.
Viimastel aastatel on ilmnenud uued meetodid kromosoomide või nende osade visualiseerimiseks. Meetodid on tsütogeneetiliste ja molekulaarsete geneetiliste meetodite kombinatsioon. Kõik need põhinevad üheahelalise DNA võime seostuda kromosoomides lokaliseeritava genoomse DNA komplementaarse järjestusega.Üheahelaline DNA, mis antud juhul on DNA sondi spetsiifilise värviga laadimist, aga pärast seoses genoomse DNA sondi kergesti tuvastada kromosoomil preparaati( nn metafaasis plaat) kui mikroskoopia ultraviolettvalguses. Seda meetodit nimetatakse "in situ hübridisatsiooniks fluorestsentsiks".
Kõik meetodid võimaldavad avastada kromosoomi maali oma organisatsiooni struktuuri, mis kajastub välimus rist-vöödid, varieerudes erinevates kromosoomides, samuti mõned muud detailid.
Üksikute kromosoomide identifitseerimiseks kasutatakse erinevaid värvimeetodeid. Kõige sagedamini kasutatav meetod on Giemsa värvaine kromosoomide värvimine. Kromosoom preparaadid sellel meetodil värvi esimese trüpsiinitakse, mis eemaldab sisalduvad valgud kromosoomi. Siis ravimi kantakse Giemsa värviga, mis tuvastab iseloomulik kromosoomide iga muster valguse ja pimeduse segmentides. Tavaliselt võib kuni 400 segmenti loendada haploidi komplekti. Kui kromosoomi Giemsa enne värvimist on esimene soojendusega, siis ansamblid joonistus on salvestatud, kuid nende värvus on vastupidine, st. E. Tumedad ribad valgus, ja vastupidi. Seda värvimismeetodit nimetatakse pöördliimimiseks või R-meetodiks. Kui rakendusel Giemsa värviga kromosoomipreparaatide esmalt happega töödeldud ja seejärel leelise seejärel värviti valdavalt tsentromeere ja teistes valdkondades rikas heterokromatiini sisaldava vysokopovtoryayuschiesya DNA järjestust. Samuti on välja töötatud suure eraldusvõimega meetodid diferentsiaalse kromosoomvärvi jaoks. Need võimaldavad meil tuvastada kromosoomide haploidi komplekti kuni 800 põikivahemikku.
Erineva värvusega tähistatud ristikujulised ribad nimetatakse segmentideks. Olemus asukoha piki kromosoomi segmendid on erinevad, mis võimaldab piisavalt täpselt tuvastada iga kromosoomi on karüotüüp. Kõigile kromosoomidele on välja töötatud ideaalse karüotüübi esitusviis, millel on tüüpiline mustrite muster. Seda vormi nimetatakse ideogrammiks.
For mugavuse karüotüüpi kirjelduse pakutakse erilist süsteemi, kus kõigepealt eristada kromosoomi käed: p - q ja lühike - pikk - ja tsentromeeri - ce n .Iga õlg jaguneb piirkondadeks ja loend läheb tsentromeerist. Iga piirkond on jagatud segmentideks, mille konto alustatakse ka tsentromeerumil lähemal asuva segmendiga.
Materjal, millest kromosoome on ehitatud, nimetatakse kromatiiniks. See koosneb DNAst ja ümbritsevatest histoonidest ja muudest proteiinidest. See osa kromatiini, mis veidi värvitud spetsiaalsete värvidega kromosoomidega, mida nimetatakse euchromatin ja üks, mis on värvitud intensiivselt - heterokromatiinsest. Usutakse, et euchromatin kromosoomi piirkonnad, mis sisaldavad geene kõrget ekspressiooni, heterochromatic piirkondade seevastu hõlmavad mitteaktiivsete geenid ja suitsetamine väljendades DNA järjestusi.
kromosoomide molekulaarstruktuur on üsna keerukas. Selle struktuuri funktsiooniks on DNA pakendamine nii, et see sobib kromosoomis. Kui genoomne DNA väljendatakse kujul tavalise kaksikheeliksi, oleks venitatud 2 m. DNA kasutatakse pakendit kõik sama spiraali põhimõttel, kuid on esindatud vähesed taset. Komplekssete pakendite tagajärjel väheneb DNA molekuli esialgne pikkus 10 000 korda.