Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 22
Текст из файла (страница 22)
2.30.Первпснтрическая инверсия хромосомы 7 у здорового мужчины. Сз.окрашивание. Инверти- рованный сегмедз изображен схематически (!ЫЧ). Другие хромосомы показаны для сравнения. (Сопггеау о( Рг.Т.М. Ясйгоег1ег-Кпг1К) га). Это приводит к образованию хромо- сомных перестроек различного типа. Внуп1рилромогомные дересдзройки (внутренние обыеныд В пределах одной хромосомы могут произойти разрывы в двух разных участках, и фрагмент между точками разрыва, перевернувшись, может вновь соединиться с хромосомой. Такая перестройка (инверсия) нс приводит к нарушениям в митозе, особенно если разрыв произошел в фазе Сз,.
Она может быть обнаружена методами дифференциального окрашивания. В тех случаях, когда инверсия не затрагивает центромеру, она называется парацентрнческой, если же точки разрыва находятся по обе стороны от цент- ромеры, такую инверсию называют пери- центрической. Гетерозиготы по инверсиям не очень редки в популяциях человека (рис. 2,38).
Инверсии могут создавать затруднения в конъюгации гомологичных хромосом в мейозе и приводить к частичной злиминации некоторьгх типов половых клеток у гетерозигот по инверсиям (рис. 2.39). У гомозигот таких затруднений нет. Инверсии (особенно перицентрические), несомненно, играли важную роль в филогении высших приматов (разд. 7.2.1). Другой тип внутренних обменов представляют кольцевыс хромосомы (рис. 2.40). Перестройка этого типа возникает при утрате обоих теломерных участков хромосомы (как ацентрических фрагментов) и 74 2. Хромосомы человека последуюшем воссоединении открытых концов. Судьба кольцевой хромосомы в митозе зависит от того, как завершилось воссоединение концов сестринских хроматид. Если во время репликации ДНК обмен между сестринскими нитями в точках разрыва не происходит, то кольцо, удваиваясь, образует два отдельных кольца, каждое со своей центромерой.
Такие кольцевые хромосомы проходят через митоз без затруднений. Один обмен между сестринскими нитями ведет к образованию большого кольца с двумя центромерами. Дицентрическая структура обычно разрушается в наступающем митозе. Два обмена могут привести к образованию двух колец, «сцепленныхв друг с другом подобно звеньям цепи. Детали различных вариантов представлены на рис.
2.40. Иногда хроматидные разрывы и образование колец происходят в фазе О,, и тогда в отдельной клетке наблюдается картина, показанная на рис. 2.41. Рве. 2.39. Нарушение спаривания хромосом во время мейоза у гетерозиготы по перапентраческой (слева) и парапентричвской (справа) инверсии. Предполагают, что в обоих случаях кроо. сннговер происходит в сегментах, отмеченных нв Межкролвосомные перестройки (внеигние обмены). Во многих случаях воссоединение открытых концов затрагивает разные хромосомы как гомологичпые, так и негомологичные. Если разрыв происходит в фазе О,, то воссоединение обычно завершается в той же фазе О, (или ранней В) перед репликацией ДНК.
Если каждая из перестроенных хромосом сохраняет цент- ромеру, то такие транслокационные хромосомы могут пройти через наступающий митоз без всяких затруднений. Если одна из перестроенных хромосом приобретает две центромеры, формируется дицентрическая хромосома. В зависимости от деталей репликации она может пройти через наступающий митоз при следующих условиях: 1) если обе центромеры отойдут к одному и тому же полюсу и 2) если репликация н сестринский хроматидный обмен между двумя центромерами не приведут к переплетению хроматид (рис. 2.42). Если разры- рисунке крестом.
Вследствие разрывов н обме- нов образуются аномальные хромосомы, что в свою очередь приводит к ваеуплоилиа зиготы в ближайшем поколении. 2, Хромосомы человека тб Двухцепохехные сестринские обмены и 2 сцепленнык кольца Нераскозкдение хх а Один сестринский Ф~ ~)=о' Янаеаза: 2 кольца Нормальная репликацин Од~ а болешое кольца стринскии обме~ Соединение разрыва Повторное открывание танек соединения Новые разрыв~ Нерасхомдение а Два сестринских обмена Два сцепленных копаца Новые разрывы Рис. 2АО. Образование кольцевой хромосомы в фазе О, и судьба такой хромосомы в митозе (г- -означает отсутствие кольца). Разрыв Потеря фрагмента Б В < Разрыв Рис, 2.41.
Образование кольцевой хромосомы в фазе О,. А. Два разрыва в одной из двух сестринских хроматил. Б'. Воссоединение разорванных концов; спаривание фрагментов с гомологич- ными хроматидными сегментами. В. Та тке коль- цевая хромосома в метафазс человека. (Сонг(еау об ОгТ.М. Ясйгоет)ег-ззхиггй.) 76 2. Хромосомы человека Рнс. 2.42.Дицентрическая хромосома в анафазе миюза. А. Обе центромеры направляются к одному и тому же полюсу; хромосомы остаются ингактными. Б'.
Ценгромеры направляются к противоположным полюсам. Образуются анафазные мосты. В. Хромосомы разрываются. Рис. 2.43.Классы обменов, возникаюших после травслокапии в фазе С>, В обх>енс участвуют две гомологичные хромосомы. 1. Альте!знативное положение центромер; обмен фрагментами равной длины.!1. Смежное положение центромер; обмен фрагментами равной ллины.!11. Альтернативное положение центромер; обмен фрагментами разной длины.
!Ч. Смежное положение ценгромер; обмен неравными фрагментами, В обмене участв>тот две него,чологичныс «рочосочы. и. Альтернативное положение центромер. Ч1. Смежное положение центромер. ЧП, Трирадиальная конфи> урация !необходима утрата фрагментов). Комплекс негомологичных хромосом (больше двух). ЧШ. Пример фигур с тремя хромосомами. !Ч Рис. 2А4.А Образование микроялер вследствие хромосомных аберраций в костном мозге больного с анемией Фанкони.
Б. Анафазный мост, образованный дицснтрической хромосомой (у того же больного) (212). вы и воссоединения концов завершатся после репликации ДНК, то затронутой окажется только одна сестринская хроматида каждой хромосомы. Воссоединенные сестринские хроматиды еше остаются спаренными с их неповрежденными партнерами, Это ведет к межхромосомным обменам, которые обнаруживаются в первом митотическом делении после воссоединения. Различные типы этих обменов показаны на рис. 2.43. Если каждая нз перестроенных хромосом сохранит центромеру (рис.
2.43; класс 1, 11! и Ч), то анафазпое расхождение хроматид в обеих таких хромосомах будет протекать без всяких затруднений. Однако если обе центромеры окажутся в одном и том же сегменте, то образуюцгисся дочерние клетки в любом случае будут анеуплоидными: либо цснтромеры отойдут к разным полюсам и возникнет «анафазный 2. Хромосомы человека 77 мост», который приведет в конце концов к разрыву, либо две центромеры отойдут к одному и тому же полюсу В этом случае перестройка завершится только негомологичным воссоединением (рнс.
2.43, классы Ч1, Ч11). Дальнейшие события откладываются до следующего мнтоза, в котором появляется дицентрическая хромосома. Иногда она может пройти и этот митоз. В любом случае, однако, при указанных выше условиях межхромосомные обмены, как правило, приводят к гибели клеток вследствие анеуплоидии или нарушений в митозе. В соматических тканях человека многие из этих митотических нарушений можно видеть даже в рутинных клеточных препаратах, приготовленных без использования специальных хромосомных методик.
На рнс. 2.44,А и Б показаны анафазные мосты и так называемые микроядра в клетках костного мозга человека. Микроядра формируются теми хромосомами (или хромосомными фрагментами), которые не связаны с митотическим аппаратом Рис. 2А5.Преждевременная конденсация хромосом: нрофазонодобные хромосомы из микроялер вместе с некоторыми другими. нормальными метафазными хромосомами. (Сонгзезу оГ Ог.Т.М. Ясйгоег(ег-)ьнгзн.) 1 П Г УВ 2. Хромосомы человека Рнс. 2.46.
А. Возможное происхождение хромосомы, несущей О/Р-транслокацию и варианты ес спаривания с двумя гомологичными хромосомами во время мейотической профазы. Б. Транслокационная хромосома и два ее гомологичных партнера после репликацин без кроссннговера (смеа) и с кроссинговером !сарова).
Б. Теоретически ожидаемые результаты транслокации (три- и не принимают участия в митозе, как остальные хромосомы. Это сопровождается преждевременной конденсацией таких хромосом и их фрагментов. В метафазных хромосомах основного ядра хроматиды имеют обычно нормальную степень конденсации, в то время как хромосомы микроядра конденсированы по типу профазных (рис. 2.45). Эти цитологические феномены полезно использовать для экспресс-оценки мутагенных агентов !разд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
