АУДИТОРНАЯ РАБОТА
Задание 6. Уровни компактизации (упаковки) ДНП. Нуклеосомная организация хромосом
Выделяют четыре уровня компактизации ДНП:
н у к л е о с о м н ы й состоит из белковой глобулы и молекулы ДНК. Белковая глобула состоит из восьми молекул гистоновых белков – по две молекулы из каждой группы Н2А, Н2В, Н3 и Н4. Вокруг глобулы спирально (1,75 витка) уложена нить ДНК длиной около 140 пар нуклеотидов. Остальная часть ДНК (около 60 п.н.) образует линкерную ДНК или межнуклеосомный участок. В результате происходит укорочение ДНК в 7 раз.
ф и б р и л л я р н ы й - объединяет несколько нуклеосом в виде глобул. Сближение нуклеосом обеспечивает гистон Н1, который соединяется с линкерной ДНК.
х р о м о н е м н ы й, вначале которого формируются рыхлые многочисленные петли, объединенные скрепками из негистоновых белков, затем происходит усложнение и сближение петель, различимые в световой микроскоп во время интерфазного периода как глыбки хроматина.
х р о м о с о м н ы й, максимального укорочения хромосомы достигают во время метафазы митоза.
Изучите по учебнику и нарисуйте схему нуклеосомной организации хромосом. Отметьте на рисунке белковую глобулу, ДНК, соединенную с белковой глобулой и линкерную ДНК.
Задание 7. Кариотип и идиограмма человека
Хромосомы человека подробно изучены и приведены в определенную систему. Графический рисунок кариотипа называется идиограммой. На идиограмме хромосомы гаплоидного набора расположены в порядке уменьшения их длины. Хромосомы объединены в группы в зависимости о длины, положения центромеры, наличия вторичных перетяжек и спутников.
Изучите по таблице классификацию метафазных хромосом человека, их морфологические параметры (абсолютную и относительную длину, центромерный индекс, наличие вторичной перетяжки и спутника) и заполните таблицу 4.
Таблица 4
Характеристика метафазных хромосом человека
группа | N хромосомы | Относительные размеры (крупные, средние, мелкие) | Тип хромосомы | наличие | |||||
вторичной перетяжки | спутника | ||||||||
А | |||||||||
В | |||||||||
С | |||||||||
D | |||||||||
E | |||||||||
F | |||||||||
G | |||||||||
Половые хромосомы | |||||||||
Тип хромосомы | Относительные размеры | Наличие | |||||||
вторичной перетяжки | спутника | ||||||||
Х | |||||||||
У | |||||||||
Ответьте на вопросы:
• Какие хромосомы в кариотипе человека являются мета-, субмета- и акроцентрическими?
____________________________________________________________________________________________________________________________
• Какие хромосомы имеют вторичную перетяжку, связанную с ядрышковым организатором и не связанную с ним?
____________________________________________________________________________________________________________________________
• Какие хромосомы являются спутничными?
_________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 8. Центромерный индекс (УИРС)
Центромерный индекс (Ic) – это отношение длины короткого плеча ко всей длине хромосомы, выраженное в процентах. Центромерный индекс метацентрических хромосом от 45 до 50 %, субметацентрических хромосом от 25 до 45 %, акроцентрических – меньше или равен 25 %.
Вычислите центромерные индексы Х- и У- хромосом, если известно, что длина Х- хромосомы в среднем 6,8 мкм, длина короткого плеча – 2,6 мкм; длина У- хромосомы – 2,8 мкм, длина короткого плеча – 0,5 мкм.
____________________________________________________________________________________________________________________________
• К какому типу хромосом относятся Х- и У- хромосомы с учетом их центромерного индекса? ___________________________________________
Задание 9. Методические правила кариотипического анализа человека по фотографии метафазной пластинки (УИРС)
Основная задача кариотипического исследования состоит в установлении качественных и количественных отклонений от нормы. Заключение о наличии или отсутствии качественных нарушений хромосом можно сделать только на основании дифференциальной окраски хромосом разными методами с обязательным микрофотографированием аномальных пластинок.
Ознакомьтесь с методическими указаниями кариотипического анализа человека и, пользуясь рисунками 2 и 3, проанализируйте метафазные пластинки хромосом человека (рутинная окраска) (рис. 4 и 5):
1. На метафазной пластинке следует найти крупные метацентрические хромосомы группы А, подсчитать их количество и обозначить каждую хромосому буквой А.
2. Найти крупные субметацентрические хромосомы группы В, обозначить каждую хромосому буквой В и подсчитать их количество.
3. Найти акроцентрические хромосомы группы D (среднего размера), обозначить каждую хромосому буквой D и подсчитать их число.
4. Найти мелкие акроцентрические хромосомы группы G, обозначить каждую хромосому буквой G и подсчитать их число. При этом необходимо учитывать, что У-хромосома по своим параметрам является мелким акроцентриком, поэтому идентифицируется вместе с хромосомами группы G.
5. Найти мелкие метацентрические хромосомы группы F, обозначить каждую хромосому буквой F и подсчитать их число.
6. Найти мелкие субметацентрические хромосомы группы Е, подсчитать их число и обозначить каждую хромосому буквой Е.
7. Оставшиеся средние субметацентрические хромосомы обозначить буквой С, подсчитать их число, учитывая, что Х-хромосома по своим параметрам является субметацентриком, а поэтому идентифицируется вместе с хромосомами группы С.
Проанализируйте метафазную пластинку человека в норме, распределите хромосомы по группам и подсчитайте их число, определите, мужчине или женщине принадлежит кариотип.
Рис. 2. Кариотип мужчины | Рис. 3. Кариотип женщины |
Рис. 4. Метафазная пластинка хромосом 1. Рис. 5. Метафазная пластинка хромосом 2.
Ответьте на вопросы:
• Мужчине или женщине принадлежит исследуемый кариотип (рис. 4, 5)?
• Напишите хромосомную формулу изученного кариотипа человека __________________________________________________________________
• Позволяет ли рутинный метод окраски хромосом индивидуализировать все хромосомы внутри каждой группы? __________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________
• Вычислите центромерный индекс для всех хромосом группы А. Для этого измерьте длину всей хромосомы, длину ее короткого плеча. По центромерному индексу определите номер пары каждой хромосомы группы А.______________________________________________________________