Информационные материалы к занятию по теме: Хромосомные болезни
Глава №1
Классификация хромосом.
Характеристика цитогенетических методов исследования.
Полиморфизм хромосом человека.
Что такое кариотип?
Кариотипом принято считать совокупность морфологических особенностей полного хромосомного набора, свойственного клеткам данного вида. Специфичность кариотипа каждого вида определяется общим числом хромосом, их размером и формой.
Когда и кем было точно установлено число хромосом у человека?
В 1956 году Тио и Леван сообщили, что число хромосом у человека в клетках эмбриона – 46, а не 48, как считали раньше, а Форд и Хамертон подтвердили эти выводы.
На основании каких признаков первоначально была основана классификация хромосом?
Кариотип человека в норме и при хромосомных аномалиях и синдромах требует унифицированной системы описания или символики хромосом. Эта система первоначально была основана на данных о размерах хромосом и центромерном индексе (отношении размеров короткого плеча к длинному). Если центромера располагается посредине хромосомы, то такая хромосома называется метацентрической, если центромера располагается ближе к одному из концов хромосомы, то ее называют акроцентрической. Некоторые акроцентрические хромосомы имеют спутники, которые в неделящейся клетке формируют ядрышки. Кроме того, различают субметацентрические хромосомы, когда центромера расположена не посередине хромосомы, а несколько сдвинута к одному из концов, но не столь значительно, как в акроцентрических хромосомах. Концы каждого плеча хромосомы называют теломерами.
Какие классификации хромосом были созданы и существуют в настоящее время?
Первая номенклатура, известная как «Денверская классификация»(1960), заложила основу для всех последующих номенклатур, и многие ее положения остались неизменными до настоящего времени. Затем были внесены уточнения в классификацию в 1963 году на специальной конференции в Лондоне и в 1966 году на на 3-м Международном конгрессе по генетике человека в Чикаго. Данная классификация характеризует равномерно окрашенных хромосом.
В начале 70-х годов была разработана дифференциальная окраска хромосом в результате чего каждую хромосому можно было идентифицировать более точно. Следствием этого открытия стала созданная на 4-м Международном конгрессе по генетике в 1971 году «Парижская классификация».
В 1978 году было решено разработать унифицированный вариант номенклатуры хромосом который получил название «Международная система номенклатуры хромосом человека». В этом документе давалась полная номенклатура хромосом в норме и при хромосомных аномалиях. До 1995 года в него неоднократно вносились поправки в связи с разработкой метода высокоразрешающего окрашивания хромосом, в результате которого исследователи смогли получать до 2000 хромосомных сегментов на кариотип по сравнению с прежними 200-400 сегментами.
В настоящее время действует «Международная система номенклатуры хромосом человека» принятая в 2005 году.
Как обозначаются структурные особенности строения хромосом?
Итак, согласно последней номенклатуре в хромосоме выделяют короткое и длинное плечо, которые обозначаются буквами «р» и «q», соответственно, а в каждом плече выделяют районы, которые пронумерованы последовательно от центромеры к теломере. В каждом районе хромосом сегменты нумерованы также последовательно в таком же направлении - от центромеры к теломере. Когда необходимо обозначить какой-либо участок при описании аномалии хромосом, то вначале пишут номер хромосомы, затем символ плеча (р или q), номер района и номер сегмента. Например, запись 8q 23 указывает на то, что это хромосома 8, длинное плечо, район 2, сегмент 3. При анализе ранне метафазных и прометафазных хромосом можно наблюдать разделение сегментов на подсегменты, которые также необходимо указывать при описании кариотипа.
Какой биологический материал можно использовать для получения препаратов хромосом?
Лимфоциты периферической и пуповинной крови, ворсины хориона, клетки костного мозга, ткани абортуса (печень, кишечник, желудок, фибробласты кожи).
Какие известны виды дифференциальной окраски хромосом?
Районы и сегменты на хромосомах проявляются после дифференциального окрашивания различными методами, которые также следует указывать при описании хромосомных аномалий. В настоящее время известно несколько способов окрашивания хромосом, основными являются G-,Q-,R-,C- методы.
В чем заключается суть метода G-окрашивания?
При G-методе окрашивания (G-banding) каждая хромосома имеет специфическую последовательность темных и светлых полос. Данный тип окрашивания получается при предварительном воздействии на хромосомные препараты щелочей, протеолитических ферментов (трипсина), солей, а затем окрашивании красителем Гимза разведенном на фосфатном буфере. Окрашенные таким способом препараты анализируются под световым микроскопом с иммерсией при увеличении Х1000-1600. Это наиболее часто используемая окраска, позволяет идентифицировать каждую хромосому и грубые перестройки в кариотипе.