Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 18
Текст из файла (страница 18)
(Содг1еау о( Гзг. Оосгх.) ридизационные эксперименты с ДНК-зондами показали, что эти районы структурно гомологичны (5021. В случае свободной рекомбинации генов, локализованных в гомологичных сегментах Х- и г'-хромосом, их поведение не должно было бы отличаться от поведения аутосомных генов. Такие «псевдоаутосомные» Х- и т'-сцепленные гены действительно были идентифицированы (315а; 488а3. Холдейн (1936) (3721, учитывая возможность редкого кроссинговера между Х- и т'-хромосомами, предположил существование частичного сцепления с полом тех генов человека, которые локализованы в гомологичном для Х- и У-хромосом сегменте.
Однако удовлетворительные доказательства такого частичного сцепления с полом у человека пока не получены. Более того, локусы стероид-сульфатазы н эритроцитарного анти- гена Х8, расположенные очень близко к псевдоаутосомному району Х-хромосомы, сегрегируют в соответствии с классическим Х-сцепленным наследованием.
Среднее число хиазм на клетку и размах изменчивости по этому показателю приведены в табл. 2.2. Некоторые биваленты могут содержать несколько хиазм, свыше пяти и даже шесть. Исходя из числа хиазм, генетическая длина (разд. 3.4) генома человека составляет около 25,5 морганиды у мужчин; у женщин эта величина больше, но точные оценки еще не получены 14503. Домовая мышь — единственное млекопитающее, кроме человека, для которого получены достоверные оценки,-имеет геном длиной 16,2-!9,2 морганиды [88). Оогелеэ.
У всех млекопитающих оогенез сильно отличается от сперматогенеза. Общая схема представлена на рис. 5.13 (разд. 5.1.3.3). На рис. 2.24 и 2.25 приведена схема цитологических процессов. Ооциты полностью формируются уже на поздней эмбриональной стадии. После диплотены клетка переходит в стадию диктиотены, для которой характерна морфология хромосом типа «ламповых щеток». В этой стадии мейоз останавливается на долгие годы. После рождения большинство ооцитов дегенерирует. В процессе полового созревания некоторые оопиты начинают расти, заканчивают первое мейотическое деление и вступают в профазу 11 и затем в метафазу 11.
В это же время начинается овуляция, Мейоз завершается только после оплодотворения. Вокруг женских и мужских гаплоидных наборов хромосом образуется ядерная мембрана, н зигота теперь содержит два «пронуклеуса». Эта стадия особо чувствительна к нарушениям, выз- Табдяяа 2,2. Число хиазм в мсйозс у мужчины (1-г дслсяяс) 188) Коли- Хдазмы!кдсгха Хкаэмы7 чссгва бв«дс- число сред- валент, гак асс срсдвсс 48 .
!5-79 817 39- 64 54,4 2,36 Рнс. 2.24. Мнтоз н мейоз у плода женского пола человека. До 3-го месяца отмечаются ~ольке мнтотнческне деления (А — ннтерфаза; В-мета- фаза;  — анафаза). Затем становятся видимыми первые мейотнческне деления (Г лептотена; Д .знготсна).
Начиная с 7-го месяца в мейоз входят новые ооцнты. Первые пахнтены (Е) н днплотены (Ж) наблюлаются у семимесячного ванным, например, мутагенными агентами (рази. 5.2.1). Несколько часов спустя два пронуклеуса сливаются, образуя диплоидное ядро, и зигота начинает делиться путем обычных митозов. Исследование мейотических хромосом в оогенезе сопряжено с большими трудностями. Было опубликовано липзь несколько удовлетворительных микрофотографий 2.
Хромосомы человека бй плода. Затем мейоз залержнвается, формируется ядерная мембрана, образуется ядрышко н клетки входят в «фазу покоюх днктнотену (3). Клетки, окружающие ооцнт (И), выполняют фуню1нн пнтанццнх; позднее оци дадут начало фоллнкулу. в котором заключен ооцнт. (По ОЬпо е! а(., 1962; см. также ВгевсЬ, Наципапп, К!азйзсЬе ппг( Мо!еЕц!аге Оспе!на 1972.) (рис.
2.26). Анализ генетического сцепления показывает, что кроссинговер у женщин происходит чаше, чем у мужчин (равд. 3.4), следовательно, и хиазм у женщин должно быть больше. У женщин только одна из четырех клеток — продуктов мейоза развивается в ооцит, три другие формируют полярные тельна, которые в норме не оплодотворяются. 3-й меся мяте пере мейп 60 2. Хромосомы человека рис э эб Мейоз у женщины. Мейоз начинается после трех месяцев прснатального развития.
В детстве цитоплазма ооцита >'величивается в объеме, но ялро остается неизменным. Около 90е всех ооцитов дегенерирует к началу полового созревания. В первой половине каждого месяца лютеинизируюший гормон (ВН) стимулирует мейоз, и он почти завершается (завершаются профаза, которая началась в эмбриональном периоде; мстафаза 1, анафаза 1, телофаза 1 и в течение нескольких минут -лрофаза !! и мета- фаза П). Затем мсйоз снова останавливается. Овулштия индуцируется лютеинизируюцгилт гормонам (ЬН). Оплодотворение происходит в фаллопиевой трубе.
После этот.о завершается второе мейотическое деление. Образуется ядерная мембрана, окружающая материнские и отцовские хромосомы. Спустя несколько часов два «пронуклеусае сливаются и начинается первое деление дробления. (Вгсас)т, Нанзшапп, К)ааз(зс(те нлс( Мо)екн!аге Оепсгйс, 1972.) 2. Хромосомы человека 61 во 2-м меиотическом делении Нерасхождение а 1-м мейотическом делении или О' нормальный 9 Нерасхождение 1-е полярно лрное тельце ение 2-е пол тельце Х-хромосома ~)~ у.хромосома Ж Рве. 2.26.
Иерасхождснис Х-хромосомы в первом (глева) и во втором (ограва) делении мейоза у женшины. Оплодотворение нормальным сперматозоидом. Индивид с набором ХХУ может появиться в результате нерасхо кдения как в первом, так и во втором мейотическом делении. Обычно считают, что вероятность для хромосомы оказаться в полярном тельце не зависит от ее генетических особенностей. Данные о сохранении стандартных сегрегационных вероятностей для большинства генных мутаций (50: 50, 25: 75 и т.д.) свидетельствуют, что это допущение справедливо, Однако имеются н исключения (разд.
3.1.4): в случае структурных аберраций хромосом возможно неслучайное расхождение нормальных и аберрантных гомологов в полярные тельца. Половые различия в мейозг. Две основные особенности отличают мейоз у мужчин и женшин: 1. У мужчин все четыре клетки, образующиеся в результате мейотического деления, развиваются в зрелые гаметы, в то время как у женщин только одна из ннх становится зрелым ооцитом, остальные дегенерируют. 2. У мужчин мейоз следует непосредственно за серией митотических делений; он завершается, когда сперматиды на- 02 2. Хромосомы человека чинают трансформироваться в зрелые спермии. У женщин мейоз начинается на очень ранних стадиях эмбрионального развития, и ему предшествует намного меньше оогониальных митотических делений. После этого мейотический процесс прерывается на длительный период и завершается только после оплодотворения. Эти различия важны для генетики человека.
То обстоятельство, что только одна из четырех клеток развивается в зрелый ооцит, а три полярных тельца почти (или совсем) не имеют цитоплазмы, дает возможность этому ооциту передать новой зиготе полный набор цитоплазматических компонентов, таких, как митохондрии и информационные РНК (разд. 4.7.1). Эти различия в клезочной кинезнке, вероятно, обусловливают разницу между мужчинами и женшинами в частоте трисомий, с одной стороны, и точковых мутаций- с другой (разд. 5.1 и 5.2). 2.2. Хромосомиые заболевания человека 2.2.1. Синдромы, связанные с аномалиями числа хромосом Механизмы, лежащие в основе вено.мньзх иунзаиий (анолзалии числа хромово ~).
Аномалии числа хромосом могут быть вызваны разными причинами: 1. Наиболее важным механизмом является нерасхождение. Хромосомы, которые в норме должны разделиться во время клеточного деления, остаются соединенными вместе и в анафазе отходят к одному полюсу. Это может произойти в ходе митотического деления, но чаше наблюдается во время мейоза. У человека по неизвестным причинам именно акроцентрические хромосомы имеют тенденцию чаще вовлекаться в нерасхождение (разд. 5.1.2). Мейотическое нерасхождение было открыто Бриджесом (1916) г3111 у дрозофилы. На каждую гамету с одной добавочной хромосомой приходится другая, без одной хромосомы. После оплодотворения гаметой с нормальным набором хромосом зигота оказывается по одной из хро- мосом либо трнсомной, либо моносомной.
Соматическое нерасхождение в митотически делящихся клетках во время раннего развития может приводить к мозаицизму с наличием нормальных клеток, трисомиков и моносомиков. 2. Вторым механизмом, обусловливающим геномные мутации, является утрата отдельной хромосомы вследствие «анафазного отставания»: во время апафазного движения одна хромосома может отстать от всех других. Утрата хромосом ведет к мозаицизму, при котором имеются одна эуплондная и одна моносомная клеточная популяция.
У мыши стадия пронуклеусов (т. е. период между проникновением ядра спермия в ооцит и слиянием двух гаплоидных роди зельских ядер) особенно чувствительна к утрате отцовской Х-хромосомы. Этот период, как и первые стадии дробления, вероятно, весьма чувствителен и у человека, поскольку многие мозаики формируются именно на этой стадии (разд. 5.1.6). 3. Третьим механизмом является полиплоидизация. При этом в каждой клетке геном целиком представлен более чем дважды. У человека обнаружена только триплоидия, при которой число хромосом равно Зп = 69.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
