Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 23
Текст из файла (страница 23)
5.2). Преждевременную конденсацию хромосом можно увицеть также зп ч!!го при слиянии интерфазной клетки с другой, находящейся в валент) в лнакинезе и метафазе ! (слева) и сравнение их с действительно наблюдаемой картиной (справа). Г Хромосомы, участвующие в образовании тривалента, вероятно, распределяются по дочерним клеткам на лва класса, дающие разные типы сбалансированных (Ц и несбалансированных (11) гамет !405).
предмитотической фазе ) 500). Этот метод пригоден для изучения строения хромосом в интерфазном ядре. Транслокации могут привести к нарушениям и в мейозе, так как на ранних стадиях этого деления гомологичные хромосомы конъюгируют. Если в перестройке участвуют три хромосомы, как, например, у носителей сбалансированных транслокаций Р/О или Сг/хз, в метафазе 1 они образуют так называемые трехзвенные цепочки.
На рис. 2.46 показана такая структура у носителя сбалансированной ТЗ1!)-транслокации. На рис. 2,46,А и Б представлена Хромосомы человека 79 схема событий, которые происходят с этой хромосомой на стадии пахитены в процессе кроссинговера; на рис. 2,46,В-картина, которую можно ожидать в диакинезе, если каждая из двух свободных хромосом имеет один перекрест с транслокационной хромосомой.
Для сравнения показана трехзвенная цепочка в том виде, как она наблюдается реально. Если в перестройку вовлечены четыре хромосомы, то образуется четь!рехзвенная цепочка. Такое событие ведет иногда к последующей анеуплондни в зависимости от комбинаторики анафазных движений четырех цен!ромер.
Если две цеитромеры одного элемента отходят к одному полюсу и если хроматиды не переплетутся между центромерами, то деление завершится нормальной анафазой. Однако очень часто происходят дополнительные разрывы хромосом. Мейоз служит хорошим фильтром для хромосомных перестроек. Хромосомные разрывы имеют место как в соматических, так и в половых клетках. Изучение этих явлений в соматических клетках актуально с точки зрения мутационных исследований (разд. 5.2). Разрывы хромосом в половых клетках могут передаваться следующему поколению, что часто приводит к гибели зиготы на эмбриональной стадии.
Однако в некоторых случаях хромосомная аберрация оказывается совместимой с постнатальной жизнью, и это приводит к рождению ребенка с хромосомным синдромом. Прежде чем перейти к анализу некоторых из этих синдромов, необходимо описать общепринятую номенклатуру кариотипа человека. Эта номенклатура была разработана группой цитогенетиков и согласована на Парижской конференции в 197! г.
(468]. Опиеапие кариаепипи человека. Прв описании карвотипа человека прежде всего указываются общее число хромосом и набор половых хромосом. Затем отмечается, какая хромосома лишняя, какой не хватает, а также структурно измененные. Некоторые примеры представлены в табл. 2.4. Таблица 2.4. 46, ХХ 46, ХУ 47, ХЪ', -!. О Нормальный женский кариотип Нормальный мужской карнотвп Мужской кврнотнп с 47 хромосомами; одна О-хромосома лишняя То же; добавочная хромосома нпентифнцврована квк 2! Мужской кариотнп с 46 хромосомами; длинное плечо (с1) одного из гомологов хромосомы 1 длиннее, чем в норме Мужской карвотип с 47 хромосомами, включая добавочную хромосому !4 с удлиненным коротким (р) плечом Женский карнотнп, сбалансированная робертсоновсквя транслокацвя, образованная соединением длинных плеч одной (Э- н одной О-хромосомы Мужской кврнотвп с двумя отдельными робертсоновскнмн транслокацнвмн с вовлечением в обмены целиком обоих плеч хромосом 5 н !2.
Разрывы произошли по центромере нлн очень близко от нее; отсутствует информация о том, какая центромера имеется в том вли ином продукте перестройки. 47, ХЪ', 42! 46, ХУ, !9+ 47, ХУ, .1-14р + 45, ХХ, — !Э, — О, + !(()9О9) 46,ХУ, — 5, — !2, !(5р!2р), !(59129) Мужской кариотнп с 46 хромосомами, в котором выявлено увеличение длины вторичной перетяжки в длинном плече хромосомы 16 Изменения длины вторичных перстяжек нли неокрашнввющихся районов следует отличать от увеличения илв уменьшения алины плеча в целом, что связано с другими структурными изменениями. С этой целью специальный символ «йв помещают между символом плеча в знаками 4 влив Например: 46, ХУ, !69)э 4 80 2. Хромосомы человека Все символы перестроек поме~ггают перед обозначением вовлеченных хромосом, а перестроенные хромосомы (или хромосома) всегда должны быть заключены в скобки: 46, ХХ, г(18) Женский кариотип с 46 хромосомами и кольцевой хромосомой 18 Женский кариотип с 46 хромосомами, с одной нормальной Х-хромосомой и олной изохромосомой 1 по ллинному плечу Интенсивносгь флуоресценции при использовании О-метода описывается следующим образом: Негазивная Нет или почти нет флуореспендии Как в листальном районе более короткого плеча 1-й хромосомы (1р) Как в лвух крупных сегментах в 9ц Как в дястяльной половине 13ц Яркая Как в дистальном районе уц 46, Х, г(Хц) Тчсклая Средняя Изохромосомы (всегла сокращенное и ~очное обозначение): 3 очка разрыва нахолится в пснтромере или близко оз нее и не может быть точно установлена.
Обозначение указывает, что 46, Х, ! (Хц) 46, Х, 1(Х) (цгег-~сел - ргег) Наиенхлагн ура хро гюгажныл сегментов. Каждая хромосома рассматривается как совокупность чередующихся сегментированных и несегментированных участков. граяицы которых указываются специальными метками. Сами сегменты и районы, которым они принадлежат, обозначаются порядковыми числами, причем пентромера служит исхолной точкой лля дифровой схемы. При обозначении любого отдельного сегмента используются четыре метки: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах этого района. Например, запись !Р33 означает. чго речь идет о хромосоме первой пары, ее коротком плече, раноне 3, сегменте 3.
Сведения о номерах районов и сегментов можно почерпнуть из рис. 2.12; в табл. 2.5 приводятся рекомендуемые сокращения. Некоторые примеры иллюстрируют принцип описания. лва длинных плеча Х-хромосом имеются в наличии и разделены цент- ромерой Эти примеры должны разъяснить символы, употребляемые в нашей книге и в дитогенетических публикациях. Применение дифференциального окрашивания и высокоразрешающая сегментация требуют логического расширения номенклатуры (см.
рис. 2.16). Дегег)ионные <индромы. Индивид, гетерозиготный по делеции, являстся мопосомнком по соответствующему району хромосомы. Де Груши и сотр. (1963) Г3673 первыми описали делецию г1е! 18р-, однако делеционпьгй синдром впервые был обва- Терминальная лелеция: 46, ХХ, бе! (1) (ц21) 46, ХХ, йе! (1) (ргег — г г12!) Редипрокные транслокации: 46, ХУ, г (2; 5) (ц21; ц31) 46, ХЪ', 1 (2; 5) (2ргег 2ц21з 5ц31 — г 4цгег; 5ргег 5ц31с 2ц21 2цгег) Запись указывает иа разрыв в сегменте 1ц21 и лелецию всех других сегментов длинного плеча дистальнее этого. Перестроенная хромосома состоиз из целого короткого плеча и части длинного плеча, лежащего между центромерой и сегментом 1ц21 Разрыв и вогхоединение произошли в сегментах 2ц21 и 5ц31, принадлежащих каждый длинному гтечу хромосомы 2 и 5 соответственно.
Районы, дисшльные по отношению к щ им, оказались вовлеченными в обмен межзу гвумя хромосомами. Отметим, что в транслокационном произволном хромосома с менылим номером (т. е. 2) указывается первой де! бег дпр шя !пч 1пя гс!э тес гоЬ !ап !ег Таблица 2.5. Номенклатурные символы, допол- нительные к тем, которые рекомендованы Чи- кагской конференцией (1966). (Парижская кон- ференция, 197! [468].) Делеция Производная хромосома Дупликация (улвоеиие) Иисерция (вставка) Инвертированная инсерция Реципрокцая травслокация Рекомбипавтвая хромосома Робертсоновская транслокация (цеитрическое слияние) Тандемная траислокация Терминальный или концевой (р!ег †кон короткого плеча, Ч!ег— конец длинного плеча) Разрыв (без соединения, как терминальная делеция) Разрыв и соединение От.
к ружен Леженом и сотр. в ! 963 г. [418]. Ими были выявлены трое детей с делепней короткого плеча хромосомы 5 (де! 5р-). Кроме обычных признаков аутосомных аномалий (обшее отставание в развитии н низкий вес при рождении) у этих детей отмечалось лунообразное лицо с гипертелоризмом (широко расставленные глаза). Во внешнем облике больных не бььто каких-то ярких особенностей (рис. 2.47), однако их плач напоминал мяуканье кошки (сп г(п с)за! или са! Сгу). Существует несколько разных механизмов возникновения делеций и соответственно разные типы самих делеций: 1) истинная концевая делеция, 2) ннтерстицнальная делеция н 3) делецня в результате транслокации. Во многих сообщениях указывается на наличие при синдроме ккошачьего крикав транслокации. На рис. 2.48 представлена часть кариотипа пробанда с хромосомой 5р-. Делетированный участок включает 5р15 и часть 5р16 сегментов.
У фенотипически нормальной матери обнаружена такая же хромосома 5, но одна из хромосом 17-й пары имела лишний сегмент на длинном плече между 17912 и 17921. Следовательно, концевой сегмент хромосомы 5 содержится в длинном плече хромосомы 17. Случай, выявленный при помощи О-метода (рис. 2.47), иллюстрирует пример истинной концевой делецин. 2. Хромосомы человека 81 И И Рис. 2.47. Часть кариотипа в случае синдрома кошачьего крика-деления 5р. Рис. 2.48ык Часть кариотипа больного с синдромом кошачьего крика, имеющего делению концевого сегмента хромосомы 5.
61 Сбалансированная траислокация у матери этого больного. Концевой сегмент хромосомы 5 встроен в хромосому !7 [300]. Внутренние обмены: нароцентрические и перицентрические инверсии [40!а]. Парапентрнческие инверсии (т.е, не вовлекаюшие центромеру) у человека обнаруживаются с большим трудом, Они будут обсуждаться в контексте хромосомной эвол!оции (разд. 7.2.1).
Начиная с 60-х гт. было опубликовано много работ о предполагаемых перицентрических (т.е. захватывающих центромеру) инверсиях. У некоторых носителей таких инверсий выявлены различные аномалии типа умственной отста- 82 2, Хромосомы человека Рне. 2.49. Хромосома 9 от разных гетерозигот по одинаковой инверсии !пч 9 (р1; г)!3).
В каждой паре слева помещен нормальный гомолог, сирава — инвертированная хромосома, три препарата окрашены по П-методу, один -по С-метолу. Две правые пары хромосом принадлежат индивиду со вторичной перетяжкой в нормальном гомоло~ е. лости или пороков развития.Фенотип других не обнаруживал каких-либо заметных отклонений, но в браках с ними регистрировались повторные спонтанные аборты. У представителей третьей группы не обнаружено вообще никаких аномалий. Следуе.г отметить, что прн использовании обычных методов окращнванил хромосом пернцентрические инверсии выявляются относительно редко.