Struktura kromosomov
Jedro vsake somatske celice človeškega telesa vsebuje 46 kromosomov. Komplet kromosomov vsakega posameznika, tako normalnega kot patološkega, se imenuje kariotip. Od 46 kromosomov, človeških kromosomov set komponent, 44 ali 22 parov avtosomne kromosomov so, nazadnje para - spolnih kromosomov. Pri ženskah, spolni kromosom ustava običajno zastopata dva X kromosomov, medtem ko moški - kromosomi X in Y. V vseh parov kromosomov kot avtosomno ali spol, je eden od kromosoma, pridobljenih od očeta, in drugi - od matere. Kromosomi enega para imenujemo homologi ali homologni kromosomi. V spolnih celicah( spermatozoidi in ovulah) vsebuje haploidni komplet kromosomov, to je 23 kromosomov. Semenčice so razdeljeni v dve vrsti, glede na to, ali vsebujejo kromosom X ali Y. Vse jajce običajno vsebujejo le kromosom X.
kromosomi so jasno vidne po posebni barvi med delitvijo celic, ko so kromosomi največja spiralized. Poleg tega se v vsakem kromosomu razkrije zožitev, ki se imenuje centromera. Centromera deli kromosom s kratko roko( označeno s črko "p") in dolgim krakom( označeno s črko "q").Centromera določa gibanje kromosoma med delitvijo celic. S položajem se kromosomski centromeri razvrstijo v več skupin.Če je Centromera nahaja v sredini kromosoma, potem je to se imenuje metacentrska kromosom, če je Centromera nahaja bližje en konec kromosoma, se imenuje acrocentric. Nekateri akrocentrićni kromosomi imajo tako imenovane satelite, ki v nenasilni celici tvorijo nukleole. Nukleoli vsebujejo več kopij PPH K. Poleg tega razlikovati submetacentric kromosom, kjer se Centromera ne nahaja v sredini kromosoma, in nekaj preselil v enem koncu, vendar ne toliko kot v acrocentric kromosomov.
Konci vsake roke kromosoma imenujemo telomeri. Ugotovljeno je bilo, da telomeri igrajo pomembno vlogo pri ohranjanju stabilnosti kromosomov. Telomeri vsebujejo veliko število ponovitev zaporedja nukleotidov, tako imenovane tandemske ponovitve. Običajno se med delitvijo celic zmanjša število teh ponovitev v telomerih. Vendar pa vsakič, ko so dopolnjeni s posebnim encimom, imenovanim telomerazo. Zmanjšanje aktivnosti tega encima vodi k skrajšanju telomerov, za katere se domneva, da so vzrok smrti celic, in običajno spremlja staranje.
Pred diferencialno barvanje metod kromosomov za razlikovanje med njimi resnično, položaj centromero in razpoložljivost satelitov. Dodeljene so bile 5 skupin - od A do G, ki so med seboj precej dobro ločene. Vendar pa je v skupinah diferenciacija kromosomov predstavljala določene težave. To se je spremenilo, ko smo razvili metode za diferencialno kromosomsko barvanje. Za razvoj teh metod je bil pomemben prispevek ruski znanstvenik AF Zakharov.
Pripravki kromosomov lahko pripravimo iz katerekoli jedrske cepljive somatske celice. Pogosto se jih dobi za limfocite periferne krvi. Limfociti so izolirani iz venske krvi in preneseni v majhno količino hranilnega medija z dodatkom fitomehemaglutinina. Fitohemaglutinin stimulira delitev limfocitov. Nato so celice kultiviramo pri 37 ° C za tri dni, nakar se doda kolhicin na limfocit kulture, ki ustavlja delitev celic v metafazo, ko kromosomi kondenzirali najbolj. Celice se prenesejo na diapozitiv, jim dodamo hipotonično raztopino NaCl. Celice se porušijo in kromosomi tečejo iz njih. Nato sledi fiksacija in barvanje kromosomov.
V zadnjih letih so se pojavili novi načini za vizualizacijo kromosomov ali njihovih delov. Metode so kombinacija citogenetskih in molekularnih genetskih metod. Vsi temeljijo na sposobnosti, da se enostransko DNA veže na komplementarno sekvenco genomske DNA, ki je lokalizirana v kromosomih. Enojnoverižne DNA, ki je v tem primeru sondo DNA specifično barvilo je naložen je po povezavi s sondo genomske DNA zlahka opaziti na pripravo kromosom( ti metafazi plošče), ko mikroskopija pod ultravijolično svetlobo. Ta metoda se imenuje "fluorescenčna in situ hibridizacija".
Vse metode omogočajo odkrivanje kromosoma slikanja svojo organizacijsko strukturo, ki se kaže v pojavu navzkrižnih brazd, ki se razlikujejo v različnih kromosomov, kot tudi nekatere druge podrobnosti.
Za prepoznavanje posameznih kromosomov se uporablja več različnih barvnih metod. Najpogosteje uporabljena metoda je kromosomsko barvanje barve Giemsa. Pripravki kromosomov s to barvno metodo najprej obdelamo s tripsinom, ki odstranjuje beljakovine, ki jih vsebuje kromosom. Nato se na preparat nanese barvilo Giemsa, ki v kromosomih razkriva vzorec svetlih in temnih segmentov, značilnih za vsakega od njih. Običajno se lahko do 400 segmentov šteje na haploidnem setu.Če kromosom Giemsa preden je slika najprej segreje, potem trakovi risanje je shranjen, vendar je njihova barva je obrnil, tj. E. temni pasovi so lahka, in obratno. Ta metoda barvanja se imenuje reverzna vezava ali R-metoda.Če je uporaba za pripravo Giemsa barvanje kromosomov najprej obdelamo s kislino in nato lugom in nato obarvali pretežno centromerov in druga področja bogata heterokromatin vsebuje vysokopovtoryayuschiesya sekvenco DNA.Razvijejo se tudi metode visoke ločljivosti za diferencialno kromosomsko barvanje. Omogočajo nam, da na haploidnem nizu kromosomov določimo do 800 prečnih pasov.
Prečni trakovi, ki so označeni z diferencialno obarvanostjo, imenujemo segmenti. Karakter razporeditve segmentov vzdolž dolžine kromosomov je drugačen, kar omogoča izvedbo dovolj natančne identifikacije vsakega kromosoma v kariotipu. Razvita je oblika predstavitve idealnega kariotipa s tipičnim vzorcem pasov na vsakem kromosomu. Ta oblika se imenuje ideogram.
Za udobje opisov kariotip ponudili poseben sistem, v katerem najprej razlikovati med kromosomskih orožjem: p - q in kratko - dolgo - in Centromera - ce n .Vsako ramo je razdeljeno na regije, število šteje od centromere. Vsaka regija je razdeljena na segmente, katerih račun se prav tako začne s segmentom, ki se nahaja bližje centromeri.
Material, iz katerega so izdelani kromosomi, se imenuje kromatin. Sestavljajo jo DNA in okoliški histoni in drugi proteini. Ta del kromatina, ki je rahlo obarvano s posebnimi barvili do kromosomov, ki se imenuje euchromatin, in tisti, ki so obarvani intenzivno - heterokromatin. Verjamemo, da evoukomatske regije kromosomov vsebujejo aktivno izražene gene, heterochromatinske regije, nasprotno, vključujejo neaktivne gene in ne-ekspresijske sekvence DNA.
Molekularna struktura kromosomov je precej zapletena. Funkcija te strukture je pakiranje DNA tako, da se prilega kromosomu.Če je genomsko DNA predstavljeni v obliki običajnega dvojno verižni vijačnici, bi se raztegne do 2 m. Embalaža DNA uporabimo vse enako spiralni načelu, vendar jo predstavlja nekaj stopnjah. Zaradi zapletene embalaže se začetna dolžina molekule DNA zmanjša za faktor 10.000.