Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 14
Текст из файла (страница 14)
[4473 разработали метод приготовления препаратов хромосом из кратковременной культуры лимфоцитов; Патау с сотр. [4723 и Эдвардс с сотр. [3433 описали две аутосомные трнсомии, позднее идентифицированные как трисомии 13 н 18; Ноуэлл и Хангерфорд описали «филадельфийскую» хромосому при хроническом миелолейкозе [15843. Лежен с сотр. [4183 описали первый синдром, связанный с хромосомной делецией,-синдром «кошачьего крика» («сп с1п с)заг»). Шредер с сотр. (1964) [5153 и Джерман с сотр. (1965) [3591 описали генетически детерминированную хромосомную нестабильность при анемии Фанкони и синдроме Блума; Джекобс с сотр. [3941 предположили связь между карнотипом Хз"т' и криминальной психопатией. Разработаны методы дифференциального окрашивания хромосом.
Это позволило однозначно идентифицировать все хромосомы человека [3203. 1959 г. 1960 г. 1963 г. 1964/65 и 1968/70 п Клиническая цитогенетика — наиболее попу- стали наиболее популярными разделами генетики человека. Конечно, это можно лярная специальность в генетике человека. Начиная с 1960 г.
цитогенетнка человека, и в особенности клиническая цнтогенетика, 2. Хромосомы человека 41 объяснить тем, что была вскрыта причина многих прежде необъяснимых пороков развития. Другое объяснение заключается в томз что врачи предпочитают увидеть причину болезни своими глазами, и поэтому понятия формальной и популяционной генетики по большей части их не привлекают. Понятно также, что постепенное уменьшение популярности клинической цитогенетики в последующие годы объяснялось отсутствием какого-либо практического значения ее результатов для лечения или профилактики, не считая диагностику и генетическое консультирование.
Однако ситуация резко изменилась, когда появилась возможность дородовой диагностики, 2.1.2. Нормальиый кариогил человека в мигозе и мейозе 2.1.2.1. Милзоз Содержание ДНК 4п гп м оп цз м ен Синтез ДНК 19. Синтез РНК и бедна ае Репаративный синтез ДНК Рвс. 2.4 Клеточный цикл дслящейся клетки млскоцитающсго.
В фазе Ст, дицлондцый набор хромосом (2п) представлен однократно. После синтеза ДНК (фаза б) дяцдоидный хромосомный набор удаоец (4л). М мигов; заштрихованные столбики характеризуют содержание ДНК ао время митоза. Подробности см. а тексте. Клеточный цикл. На рис. 2.4 представлена схема клеточного цикла делящейся клетки млекопитающих.
Приведенные временные интервалы хотя и относятся конкретно к клеткам гепатомы крысы ш уз1го, но для других клеток они почти такие же. На стадии О, синтезируются белки и РНК, и клетка готовится к репликации ДНК, которая происходит в Б-фазе. Как показали Рвс 2б Сестринские хроматидныс обмены а нормальной метафазс человека. Локализация обменов указана стрелками. (Сош1сву о( (Уг. Т.М5сйтосйст-Катей). опыты с зН-тимидином, поступающим в клетку в разное время на протяжении Я-фазы, различные участки хромосом реплицируются асинхронно. С помощью радиоавтографии можно идентифицировать те участки хромосом, которые еще нс завершили репликацию и поэтому включают меченый предшественник ДНК. Во время фазы О,, когда клетка ~отовится к мнтозу (М), происходит квнеплановый», или репарат.ивный, синтез.
На стадии О, материал каждой хромосомы диплоидного набора (2ц) представлен однократно. На стадии О, каждая хромосома уже удвоена и два идентичных составляющих ее элемента называются сестринскими хроматидами. (Более правильным был бы термин «сестринские хромосомы», но терминология сложилась в то время, когда были известны только морфологические, а не биохимические аспекты митоза.) Поскольку материал каждой хромосомы теперь удвоен, то для клетки в целом имеет место (2 х 2п = 4п)".
Во время и после репликации две сестринские хроматиды обмениваются сег- ' Строго говоря, это так, цо ситуацию в бз принято обозначать в терминах числа хромосом как 2л = 46 и а терминах содержания ДНК как 4с ДНК. — Прим. ред. Мегафаза Профаза Интерфаза Тевофаза Анафаза 42 2. Хромосомы человека ментами, так что обе хроматиды митотической хромосомы содержат участки другой хроматиды (сестринские хроматидные обмены, СХО). В этом можно убедиться с помощью специального окрашивания хромосом после обработки клеток аналогом тимидина — бромдсзоксиуридипом (БДУ) (рис. 2.5) [41Ц. Митоз. Фазы митоэа изображены на рис. 2.6. Митоз начинается с момента конденсации хроматина (рис.
2.6, А; ранняя профаза). К концу профазы хромосомы становятся отчетливо видимыми, обе сестринские хроматнды тесно прилежат одна к другой. В этот момент ядерная мембрана растворяется, ядрьпцко изчезает и формируется веретено деления. Оно состоит из микротрубочек, в состав которых входит белок тубулин. Микротрубочки обнаруживаются под микроскопом как нити веретена. Они соединяют центромерные районы хромосом с полюсами веретенаПентриолями. Профаза завершается исчезновением ядерной мембраны, клетка вступает в метафазу.
Центромеры всех хромосом располагаются в экваториальной плоскости между двумя полюсами. Хроматиды каждой хромосомы начинают о~делаться одна от другой, оставаясь соединенными только в центромерной 1'Яс. 2.6. Мнтоз Изображены только 2 хромосомы из 46. (Веже)аы!ег, ! 976.) области. Наконец разделяются и центро- меры, и сестринские «полухромосомы» расходятся к противоположным полюсам с помощью нитей веретена. Функцию микро- трубочек веретена можно продемонстрировать, обработав делящиеся клетки колхицином. Колхицнн препятствует агрегации молекул тубулина, разрушает микротрубочки, что приводит к дезорганизации хромосом в экваториальной пластинке и по.давлению их анафазного движения к полюсам, хотя собственно разделение хроматнд происходит и в присутствии колхицина. В последней фазе митоза, телофазе, хромосомы деконденсируются, нити веретена дезинтегрируются (микротрубочки при этом сохраняются в клетке), образуется новая ядерная мембрана и начинается клеточное деление.
Наиболее подходящей стадией для исследования хромосом является метафаза. 2.1.2.2. Приготовление и окрашивание препаратов метафазных .хромосом [201; 88; 40Я Препараты хромосом можно приготовить вз всех тканей в клеточных суспензий, содержащих делящиеся клетка. У человека в большинстве случаев используют препараты из клеток костного мозга, кратковременной культуры крови яди нз длительной культуры фибробластов. Нав- 2. Хромосомы человека 43 более простым и доступным является метод культивирования клеток крови. Пункция костного мозга или биопсия кожи для культивирования фибробластов технически сложнее, и к тому же аспирация костного мозга весьма неприятная процедура.
Препараты из костного мозга имеют, однако, то преимущество, что дают возможность изучать митозы !п г!чо. В крови здоровых людей (или больных, ио не лейкозами) нет делжпихся клеток. Однако митоз этих клеток можно стимулировать искусственно, например обработав их фитогемагглютинином ФГА). Спустя один час после инкубации с ФГА в малых (Т-) лимфоцитах отмечается синтез РНК, а через 24 ч начинается синтез ДНК. Суспензию лейкоцитов выращивают в культуральной среде 72 ч и затем готовят препараты хромосом Чтобы остановить клетки в прометафазе, подавляют образование веретена деления веществами с колхициноподобным действием, предпочтительно колцемидом.
В специальных условиях время культивирования можно сократить до 48 ч. Для своболного распределения хромосом в плоскости препарата клетки обрабатывают в течение !Π— 30 мин гипотоническим раствором, а затем фиксируют смесью этанола и уксусной кислоты. Каплю такой суспензии наносят на стекло, высушивают на воздухе и окрашивают. Препараты клеток костного мозга получают из материала пункции грудины или подвздошной кости. Клетки культивируют только 2 ч с колцемидом.
Процедура приготовления препаратов несколько отличается от процедуры, описанной выше. Кулшуру фибробластов получцнзха из материала биопсии кожи. .к Ее измельчают и выращивают в культуральной среде таким образом, чтобы кусочки были прикреплены к поверхности культурального сосуда. Через 10 дней кле~ки начинают расти по этой поверхности, через 21 лень готовят суспензию и делают препараты. Окрашиааиие.
Наиболее простой способ окрашивания — красителем Гимза или 2'4-ным ацстоорсеином, или 2'4-ным апеткармином. Эти красители окрапэивают хромосомы целиком, равномерно и интенсивно. Для некоторых диагностических цслей (например, для выявления численных аномалий хромосом) этоз. метод вполне достаточен. Для получения более детальной картины структуры хромосом и идентификации отдельных хромосом или их сегментов используются различные способы дифференциального окрашивания.
Диффереичиальиае акришиааиие. Многие исследователи отмечали в хромосомах, окрашенных по обычной методике, некоторую неоднородность в плотности окрашивания отдельных участков. Этот факт оставался без внимании, пока Касперсон с сотр. (1968) 1320] не обнаружили, что после обработки акрихин-ипритом флуоресценцня по длине хромосомы распределена не равномерно, а в виде сегментов.
Затсм Касперсон с сотр. показали, что каждую хромосому человека можно належно идентифицировать с помощью такого метала окрашивания. Вскоре после этого стало ясно. что очень сходный рисунок сегментапии можно получить и с помощью красителя Гимза, если дополнить процедуру окрашивания некоторыми приемами. Многие исследователи предложили мего, чики для окрашивания прицентромерных районов. Было показано, что частичная тепловая денатурация также приводит к выявлению сегментов в хромосомах. На Парижской конференции по стандартизации и номенклатуре хромосом человека в 197! г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
