Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 16
Текст из файла (страница 16)
2.9. Кариотии мужчины. Хромосомы окрашены О-(сарова) и Н-(савва) методами. (СошГеау оГ Т.МВсйгоедег-Кис! Ь.) мерный индекс высокий, но довольно вариабельный. В клетках женщин одна из двух Х-хромосом реплицируется в поздней Я-фазе, когда репликация других С-хромосом (за исключением ряда коротких сегментов) уже завершена. Важно, что |юздним является не только завершение, но также и начало репликации ДНК. Группа Г) (13 — 15). Эти хромосомы акроцентрические по форме, сильно отличаются от всех друтнх хромосом человека. Центромериый индекс около 15 — наименьший в кариотипе человека. Все три пары содержат спутник.
Короткое плечо этих хромосом обнаруживает сильную межхромосомную вариабсльность. Длина проксимальных участков коротких плеч варьирует, спутники могут отсутствовать, а могут быть очень большими, могут ярко флуоресцировать, а могут и пе давать флуореспенции. В некоторых случаях наблюдаются двойнь>е (тандемные) спутники. Длинные плечи грех хромосом четко различаются по О- и О-сегментам. Для выявления вариантов в группе Р— О сравнивают длины короткого плеча этих хромосом с длиной короткоГо плеча хромосомы 18 в той же клетке. Плечо считают длинным (р(т+ ), если оно такой же длины, как короткое плечо хромосомы 18, и очень длинным, если оно длиннее короткого плеча этой хромосомы. Большие 1 2 3 6 5 б 7 8 9 1() 11 12 МЗ Ъ 16 17 18 13 16 15 спутники обозначают (рв + ), двойные спутники (рзз), укороченное короткое плечо со спутниками или без ннх (р)г — ).
Частота гетероморфизма гомологов в этой группе составляет 3,7% (8 из 216) в препаратах после дифференциального скрашивания и 2,3% (4!1 из 24400) в стандартных препаратах [4221 (рис. 2.14). Группа Е (16 — !8). Относительно короткие метацентрические или субметацентрические хромосомы. Хромосома 16 имеет нентромерный индекс около 40. В среднем ее длина составляет чуть более одной трети Ф !й Рис.
2.!!. Рисунок сегментации в соответствии с Парижской номенклатурой (О-, Я- и К-сегменты). Позитивные О- и Г2-сегменты и не1ативные К-сегменты черные, вариабельныс районы заиалрихаяаны (Рапз Сопгегепсе, 1971, [468).) 2. Хромосомы человека 49 20 21 22 У Х Рвс 2.12 Гетероморфизм конститутивного гсте- рохромагина во вторичной перетяжке хромосом 1, 9, н 16; С-метод [4061. 60 2. Хромосомы человека Рис. 2.13. Наследование С-хромосомы, содержащей особенно большой блок конститутивного гетерохроматина !С-сегмент), ог отца дочери. !Сопггеау оГ Гуг.Т.М.бсйгосдег-Кпгйк) Е1в 11, 05 051 055 Рис. 2.14.
Гетероморфизм акроцентрических лыркерных хромосом групп Гэ или С. Перовы ряд: нормальные хромосомы группы ГЭ и хромосома 18 для сравнения. Второй ряд: Гтр 4 коро~кис плечи такой же ддины, как короткие плечи хромосомы 18; р 4 5: спутники нормальных размеров на удлиненных коротких плечах.
Тра~пай рчд; 15-хромосомы со структурными вариантами спутнично~ о района. 55 —. лвойные спутники; 5+ — увеличенные спутники; .и -удлиненные спутничные нити !171 П. длины хромосомы 1, но обнаруживает значительную изменчивость. В длинном плече примерно в 10% случаев выявляется вторичная перетяжка. Длина проксимального О-сегмента варьирует в зависимости от выраженности этой перетяхгки. Хромосома !8 примерно на 5-10% короче хромосомы 17 и имеет более короткое длинное плечо (у хромосомы 17 центро- мерный индекс составляет 3! по сравнению с 26 у хромосомы 18).
Хромосома ! 7 реплицируется рано, хромосома 18 — поздно. Группа Г (19 20). Эти две хромосомы имеют центромерный индекс в пределах 36-46. В стандартных препаратах они выглядят одинаково, но при дифференциальном окрашнвании резко различаются.
Группа О Г21 и 22). У этих маленьких акроцентрических хромосом центромерный индекс варьирует в пределах 13 33. Они легко различаются по рисунку сегментации. Изменчивость их хоротких плеч так же значительна, как и в хромосомах группы 13, Здесь классифицируют такие же варианты, как н в группе О (рис. 2.14). Флуоресценция спутников н коротких плеч может быть слабой, умеренной и сильной, так же как и интенсивность окрашивания при использовании О-метода.
В выборке из 2444 новорожденных 3,5% обнаруживают удлиненные короткие плечи. Другие варианты, такие, как гигантские спутники, удлиненные или укороченные короткие плечи, встречаются намного реже. По данным некоторых исследователей, общая частота вариантов хромосом группы О составляет 1,8% по препаратам с дифференциальным окрашиваннем н 1,6% в стандартных препаратах. Короткие плечи хромосом группы !3 и О содержат ядрышковый организатор и специфично окрашиваются методом ссребрепня. т'-хромосома обычно !но не всегда) больше, чем хромосомы группы О, и хроматиды ес длинного плеча, как правило, лежат параллельно одна другой. Этим она отличается от хромосом группы О, у которых хроматиды длинных плеч часто образуют широкий угол.
Центромера видна менее четко, спутники отсутствуют, размер длинного плеча сильно варьирует, и некоторые варианты его длины наследуются. Центромерный индекс варьирует от 0 до 26 (в среднем !6). При окрашивании акрихином обнаруживается довольно изменчивый ярко флуоресцирующий дистальный участок длинного плеча. Во многих случаях находят два сильно флуоресцирующих сегмента, реже — три. В популяционных исследованиях частота выраженных вариантов размеров длинного плеча т'-хромосомзя составляет 5,6у«(в выборке из 2444 новорожденных).
В большинстве случаев з'- хромосома была удлиненнои; у 5«с«новорожденных она оказалась длиннее В- хромосомы, у 0„33;с«-длинпее хромосомы 18; однако в 0,25т«образцов была обнаружена очень маленькая з'-хромосома. Хромиишн (201, 516). В интерфазных ядрах дистальный интенсивно флуорссцирующий участок длинного плеча т'-хромосомы выявляе~ся как яркое пятно диаметром 0,3 — 1,0 мкм.
На рис. 2.15 показан т'-хроматин в эпителиальных клетках, гранулоцнтах, больших лимфоцитах и в сперматозоидах. Измерения хромосом. Измерения митотнческих хромосом сопряжсны с определенными трудностями, так как положение центромеры не всегда можно определить достаточно точно. Парижская конференция (1971) [468) разработала рекомендапии относительно измерений хромосом. В табл. 2.1 представлены усредненные данные о размерах митотических хромосом человека, Гетеро,иорфизм хромосом. Морфология отдельных хромосом не всегда одинакова у разных индивидов. Гетероморфизм особенно выражен в отношении размера спутничной области акроцентрических хромосом, длины тс-хромосомьь особенно ее гстерохроматического участка, и «вторичных перетяжек» хромосом 1 и 9.
Характерен он и для гетерохроматических сегментов пру~их хромосом (о гетерохроматине см. разд. 2.3.14). При анеуплоидии гетероморфизм гомологов по гетсрохроматическим районам можно использовать для выяснения происхождения данной хромосомы от одного из родителей (разд. 5.1.2.3). 2.
Хромосомы человека 61 Рве. 2.15. Окрашпвавве акрихин-ипритом ялер вз клсток мужчины с нормальным карпотвпом. А. Слизистая оболочка рта, соскоб. У-хроматян ввлсп как двойная структура. Б'. Гранулоцвт перяфервческой крови, мазок. У-хроматвп выдается вз ядра. В. Ьользцой лвмфоцит периферической крови, мазок. Г Сперматозоиды У-хроматин обваружявается ва краю сильно флуоресцвруюшей об;иста головки (Х 2400).
(20П. Во многих хромосомах обнаруживаются фрагильные (ломкие) участки, т.е. участки, подверженные хромосомным и хроматидным разрывам (рази. 2.2.2). Такие разрывы относительно просто индуцировать удалением фолиевой кислоты из питательной среды (390а). Недавно обнаружена ассоциация фрагильного участка в днстальном районе длинного плеча Х-хромосомы с характерной формой умственной отсталости (разд. 8.2.1.2). Высокоризрешаюиуее дифференциальное окрашивиние.
Хромосомы в профазе и прометафазе конденсировапы не столь сильно, как метафазные хромосомы. При обработке культуры лнмфоцитов метотрексатом (для частичной синхронизации клеточного цикла) можно накопить достаточное число клеток, находящихся в профазе и прометафазе. Сокращение времени инку- !Ии 1И1 !! П И ЬЬ ЬИИ !!И 3 4 5 6 -а — яВ Г 13 14 15 62 2. Хромосомы человека 6 9 10 11 12 16 17 !6 19 20 21 22 Рис. 2Лб. Схема, иллюстрирующая сегментапию хромосом человека (1700 сегментов).
Широкие темные и белые полосы тго Сг-позитивные и хз-негативные сегменты, видимые в прометафазс (сталин 850 сегментов). пунктирные линии соответствуют сегментам, различимым в средней профазе (стадии 1700 сегментов). (По Уппвк Ншп. Сене!., 56, р. 29б, !980.) 1! !! 11И!ИИ)! И ! Ь!!ИИИ11! 1 П ИЬ ! ! П! !! )И! И!Ь!ЬИ ! 1! "аблиив 2 1' Относительная ллнна (в процентах от длины гаплоидного набора аугосом) и центромерный индекс (отношение длины короткого плеча к общей длине хромосомы х 100). Хромосомы окрашены орсеином или методом Гимза 9 и предварительно идентифицированы с помощью О-метала. (Парижская конференция, 1971 (4683.) Кч храма- Отиасительсамы иая длина Центро- мерный индекс Белки Даиные получены Н.
А. 1.ивз, Т. Наяеиег, Ц Еи!ик при исследовании 95 клеток а| 11 нормальных индивидов (б-10 клеток ат каждого). Средняя абшая длина хромосом иа клен|у: 17б мкм. Ставдаргнае отклонение ирелстааляег собой среднее ат е|аидартиых отклонений для каждага из Н индивидов (6-10 клетак аг каждога). бацнн с колцемидом позволяет избежать сильной конденсации. В препаратах таких хромосом отдельные сегменты, выявляемые стандартными методами, можно подразделить на субсегменты.