Хромосомы

Хромосома (греч. – «окрашенное тело») – комплекс ДНК с белками (гистоновыми

ДНК бактерий тоже иногда называется бактериальной хромосомой. Она кольцевая и лишена

Хромосома бактерий имеет небольшое количество белков

Оболочка клетки

Точка начала репликации ДНК

ДНК

ДНК-связывающие

Хромосомная теория наследственности

Гены лежат в хромосомах в линейном порядке
Каждый ген

Томас Морган

Томас Хант Морган (англ. Thomas Hunt Morgan, 25 сентября, 25

Хромосомы к клетке в зависимости от фазы клеточного цикла бывают:

Интерфазные,

Фазы митоза

Интерфазные хромосомы – слабо упакованы и готовы к использованию (репликации, транскрипции

Митотические хромосомы – подобны упакованным для переезда вещам

Метафазная хромосома видна в

Уровни организации эукариотической хромосомы

ДНК – 2 нм
Нуклеосома – 11 нм
Фибрилла 30 нм
«соленоид» - 300

Строение нуклеосомы

ДНК

Кор из 8 молекул гистонов 2 х (Н2а, Н2b, H3,

белковый каркас (остов, скаффолд)

Нуклеосомы (11 нм)

30 нм

Укладка типа «соленоида»

300 нм

Метафазные хромосомы

Рассмотрим интерфазные хромосомы

Хроматин – комплекс ДНК и белков (гистонов и негистонов)

Хроматин

Эухроматин (слабо

Канадский ученый Барр (1908 – 1995) и его студент Бертрам открыли

Тельце Барра – пример факультативного гетерохроматина, можно видеть в соматических клетках

Исследование полового хроматина – тельца Барра

У пациента берется соскоб эпителия ротовой

Ген, отвечающий за инактивацию Х-хромосомы, на ней же и лежит. Которая

Теперь поговорим о митотических хромосомах

Изучение митотических хромосом – цитогенетика.

Этапы цитогенетического исследования

Кровь (или другой материал)

Отделение лейкоцитов

Добавление стимулятора митоза – ФГА (фитогемагглютинина)

72 часа

Добавление

Добавление гипотонического раствора – клетки разбухают

Х ХХ
х х

при раскапывании

Виды окраски хромосом

Рутинная, появилась в 50-х годах ХХ века. (Денверская классификация

Виды метафазных хромосом согласно Денверской классификации

Метацентрическая, субметацентрическая, акроцентрическая, телоцентрическая, со спутником

(первичная

Парижская классификация основана на дифференциальной окраске (чаще всего G-окраска)

Плечи делят на районы (бенды) и суббенды

FISH -метод – Fluorescent in situ hybridization дал еще больше возможностей

Не для зарисовки!

FISH-метод позволяет лучше распознавать хромосомные перестройки, чем одноцветная окраска

Исследование кариотипа (кариотипирование = цитогенетическое исследование позволяет диагностировать хромосомные и геномные

Хромосомные мутации

часто являются результатом нарушения кроссинговера – обмена участками между хромосомами,

Внутрихромосомные перестройки

Делеция
Дупликация
Инверсия
Кольцевая хромосомам
Изохромосома

Делеция(del) Дупликация(dup) Инверсия(inv)

Варианты инверсий

перицентрическая

парацентрическая

Возникновение изохромосомы (i) при неправильном разделении хроматид

p

q

p

q

p

q

p

q

Нормальное расхождение в анафазе

Изохромосомы

Образование кольцевой хромосомы (r)

кольцо

ацентрические фрагменты

Межхромосомные перестройки - транслокации

Взаимные
Невзаимные
Робертсоновские

Транслокация (t):1 – невзаимная (инсерция), 2 – взаимная (реципрокная)

Робертсоновская транслокация (rob) (центрическое слияние)

Между разными акроцентриками – у человека 13,14,15,21,22

В результате транслокаций могут возникать дицентрические (dic) хромосомы и парные ацентрические

Номенклатура хромосомных мутаций.

del Делеция, например 46,XX,del(5p) — женщина с делецией короткого

Кроме того, хромосомные мутации бывают:

Спонтанные/индуцированные
Соматические /генеративные
Вредные/полезные/нейтральные

С клинической точки зрения хромосомные мутации удобнее делить на
Сбалансированные (нет потери

Значение хромосомных мутаций

Материал для эволюции, способствует появлению новых видов
Патология у человека

Сравнение хромосомных наборов человека (слева) и шимпанзе (справа). Видно, что наша

При лейкозах выявляются множественные хромосомные перестройки

Самый известный пример: Филадельфийская хромосома – транслокация между 22 и 9

Различные случаи делеций

-- Синдром кошачьего крика

-- Синдром Вольфа-Хиршхорна

Делеция короткого плеча хромосомы 5 – синдром кошачьего крика, cri du

Хромосомные карты

Генетические – где лежит какой ген
Цитологические – по окраске
Физические

Карта хромосомы 9

Карта хромосомы 21 и митохондриального генома

Последовательности, распознаваемые разными рестриктазами

EcoRI
Г ААТТЦ
ЦТТАА Г
SmaI
ЦЦЦ ГГГ
ГГГ ЦЦЦ

ДНК разрезают

Методы создания хромосомных карт

Гибридологический (по результатам скрещиваний. Т.Морган)
Анализ родословных (генеалогический)
Генетики

Необычные виды хромосом

«ламповые щетки» (найдены в овоцитах амфибий)
политенные хромосомы (в слюнных

Хромосомы типа ламповых щеток

В них активны гены, обеспечивающие образование желтка для

Политенные (многонитчатые) хромосомы

Репликация ДНК не сопровождается делением клетки, что приводит к

Активные участки -пуфы

Неактивные - диски

Политенные хромосомы дрозофилы

Геномные мутации

Полиплоидии kn
k = 1 - гаплоидия
k = 2 –

Полиплоидия

у растений приводит к увеличению размеров всех частей тела

У животных и человека приводит к гибели плода

При триплоидии (3n) характер нарушения зависит от того, чьих хромосомных набора

Анеуплоидии – изменение количества отдельных хромосом

Чем меньше генов в хромосоме, тем

Примерное количество генов в хромосомах человека

Анеуплоидии возникают при нарушениях расхождения хромосом

Есть связь между частотой анеуплоидии и возрастом матери

Синдром Дауна- трисомия 21

Объяснил синдром Дауна как хромосомную аномалию.
Впервые описал синдром кошачьего крика — иногда

Синдром Патау, трисомия 13

Трисомия 13 – синдром Патау

Трисомия 18 – синдром Эдвардса

Синдром Эдвардса, трисомия 18

Стопа-качалка

Синдром Шерешевского-Тернера, 45,ХО

Плод с синдромом Шерешевского-Тёрнера

Синдром Клайнфелтера (более одной Х при наличии У)

Женский тип оволосения и

Анеуплоидии по половым хромосомам не приводят к тяжелым нарушениям развития благодаря

Как записывается хромосомный диагноз

Примеры некоторых обозначения хромосомных перестроек

add = Addition material of unknown

Примеры записи хромосомного диагноза

46,XX 46,XY
46,XX,del(14)(q23)
Female with 46 chromosomes with a

Карта хромосомы 1, самой большой