Не моё. денверская и парижская. Денверская классификация хромосом
 Скачать 208.55 Kb.
|
|
Денверская классификация хромосом Классификация и номенклатура равномерно окрашенных хромосом человека впервые были приняты на международном совещании в 1960 году в г. Денвере, в дальнейшем несколько измененные и дополненные (Лондон, 1963 и Чикаго, 1966). Согласно Денверской классификации все хромосомы человека разделены на 7 групп, расположенных в порядке уменьшения их длины и с учетом центромерного индекса (отношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы, выраженное в процентах). Группы обозначаются буквами английского алфавита от А до G. Все пары хромосом принято нумеровать арабскими цифрами. Характеристика групп представлена в таблице Группы хромосом и их характеристика Группа № хромосомы Расположение центромеры Центромерный индекс (%) Примечание А 1 Самая большая метацентрическая 48-49 На длинном плече может быть вторичная перетяжка 2 Самая большая субметацентрическая 38-40 3 Большая метацентрическая 45-46 На 20% короче первой В 4,5 Большая субметацентрическая 24-30 С 6-12 и Х- хромосома Средние субметацентрические 27-35 На 9-ой часто вторичная перетяжка D 13-15 Средние акроцентрические ≈15 На всех вторичные перетяжки Е 16 Маленькая метацентрическая 40 В 10% случаев встречается вторичная перетяжка 17 Маленькая субметацентрическая 34 18 Маленькая субметацентрическая 26 F 19-20 Самые маленькие 36-46 метацентрические G 21-22 и Y- хромосома Самые маленькие акроцентрические 13-33 На 21-й и 22- й вторичные перетяжки Предложенная классификация позволяла четко различать хромосомы, принадлежащие к различным группам. С 1960 года начинается бурное развитие клинической цитогенетики: в 1959 году Дж. Лежен открыл хромосомную природу синдрома Дауна; К. Форд, П. Джекобс и Дж. Стронг описали особенности кариотипа при синдромах Клайнфельтера и Тернера; в начале 70-х гг. была открыта хромосомная природа синдромов Эдвардса, Патау, синдрома «кошачьего крика»; описана хромосомная нестабильность при ряде наследственных синдромов и злокачественных заболеваниях. Вместе с тем применение метода получения равномерно окрашенных хромосом оказалось недостаточно эффективным для идентификации хромосом. Недостатком денверской классификации является то, что разграничение гомологичных пар внутри группы хромосом встречает зачастую непреодолимые трудности. Парижская классификация хромосом В настоящее время используются дифференциальные методы окрашивания метафазных хромосом с избирательным выявлением их отдельных фрагментов. Топография окрашиваемых участков по длине хромосомы зависит от локализации определенных фракций ДНК, например сателлитной, распределения участков структурного гетерохроматина и ряда других факторов. Применяют 4 основных метода дифференциальной окраски: Q, G, R и С. Все они выявляют закономерную линейную неоднородность фрагментов по длине метафазных хромосом. Характер окрашивания специфичен для каждой негомологичной хромосомы, что дает их точную идентификацию (рис. 19). Постоянство локализации окрашиваемых фрагментов позволяет составить «химические» карты хромосом. Сопоставление этих карт с генетическими используется для расшифровки функционально-генетических особенностей различных районов хромосом. На основе избирательной окраски в 1971 году в Париже были разработаны карты линейной дифференцированности хромосом человека и предложена система их обозначения. Латинскими буквами р и q обозначаются соответственно короткое и длинное плечо хромосомы. От центромеры к теломере по имеющимся отчетливым морфологическим указателям (маркерам) в каждом плече выделяют районы, обозначаемые арабскими цифрами. В пределах районов идентифицируют сегменты — регулярные участки, отличающиеся по интенсификации окраски. Они также обозначаются арабскими цифрами. Так, символ 1р22 означает 2-й сегмент 2-го района короткого плеча хромосомы 1. Так для Х-хромосомы человека известны 96 локусов, некоторые из которых картированы. Имеются «пучки» сцепленных генов, концентрирующихся вокруг локусов цветовой слепоты, группы крови Xq и др. (рис.1). Рис. 1 Схематическое изображение расположения локусов в хромосомах человека при их дифференциальной окраске. Дифференциальная окраска позволяет построить цитологические карты «групп сцепления» с точной локализацией генов и их комплексов. В последние годы в практику хромосомного анализа стали широко входить методы дифференциального окрашивания хромосом. Впервые метод был предложен Касперссоном, который показал, что при обработке препаратов митотических хромосом с помощью флуорохрома акрихиниприта во флуоресцентном микроскопе видна исчерченность по длине хромосом. В хромосомах были видны поперечные светящиеся полосы («бэнды») (Q– полосы, Q–окраска), расположение которых было характерно для каждой хромосомы. Затем оказалось, что исчерченность тела хромосомы, ее способность дифференциально окрашиваться по длине, можно выявить с помощью нефлуоресцирующих красителей (например, смесь по Гимза: метилен-азур, метиленовый фиолетовый, метиленовый синий и эозин). Перед окраской препараты обрабатывают разными способами (короткая обработка трипсином, щелочными или кислыми растворами и др.). В зависимости от метода окраски можно выявить окрашивание прицентромерных участков (C-полосы или перевязки) или различные полосы в плечах и теломерах хромосом (G-полосы). При этом, так же как при окраске акрихинипритом, расположение полос характерно для каждой хромосомы. Интересно, что получение дифференциальной окраски хромосом связано, скорее всего, с различной способностью к искусственной деконденсации разных участков хромосом. Так, дифференциальную окраску, соответствующую C - и G- полосам, можно получить при окраске обычным гематоксилином или просто наблюдать под фазовым контрастом на нефиксированных хромосомах в процессе их постепенной деконденсации при удалении двухвалентных катионов из окружающих хромосомы растворов, т.е. наблюдать дифференциальную деконденсацию митотических хромосом. Такая дифференциальная окраска позволила детально изучить строение хромосом человека. При обычных методах окраски весь набор из 46 хромосом человека принято подразделять по их размерам на 7 групп (A, B, C, D, E, F, G). Если при этом легко отличить крупные (1, 2) хромосомы от мелких (19, 20), метацентрические от акроцентрических (13-я), то внутри групп трудно различить одну хромосому от другой. Так, в группе C 6-я и 7-я хромосомы схожи между собой так же, как и с X-хромосомой (рис. 36). Дифференциальное окрашивание позволяет четко отличить эти хромосомы друг от друга (рис. 37). Этот прием цитологического анализа в сочетании с генетическими наблюдениями уже в настоящее время позволил начать составлять хромосомные карты человека, т.е. находить места расположения генов на определенных участках хромосом. Несмотря на то, что молекулярные механизмы такой специфической окраски до сих пор еще не ясны, многие исследователи такую способность отдельных участков хромосом к окрашиванию связывают с их химическими различиями. Большое число наблюдений говорит о том, что избирательное окрашивание связано с локализацией так называемого гетерохроматина, ДНК которого обогащена A - и T-основаниями. Исследование политенных хромосом в клетках слюнных желёз личинок комара Хромосомы животных, обнаруживаемые на стадии метафазы, малы по размерам, малогабаритны не постоянно доступны для узкого анализа. Цитологи открыли в неких соматических клеточках особенный вид хромосом, именуемых политенные хромосомы. Эти хромосомы в 100-200 раз длиннее и содержат намного больше хромонем, чем обыденные метафазные. Огромные хромосомы были обнаружены итальянским цитологом Е. Бальбиани в слюнных железах личинки комара хирономуса. Эти хромосомы появляются поэтому, что клеточки не претерпевают деления, а только растут в размерах. Потому что хромонемы политенных хромосом репродуцируются без следующего расхождения, то любая хромосома приобретает вид пучка хромонемных нитей, число которых добивается одной тысячи. При редупликации хромонем на хромосомах выявляются утолщения (диски), обусловленные или наиболее плотной спирализацией, или наличием гранул в определенных участках. Диски могут быть различного размера и строения и их можно созидать при большом увеличении микроскопа. В каждой хромосоме эти диски имеют свои размеры и индивидуальности расположения и являются морфологическими маркерами при исследовании хромосом. У комара кариотип составляет 6 хромосом. Гомологичные хромосомы конъюгируют, соединяясь попарно по всей длине. Потому в поле зрения видны клеточки слюнных желез с 3-мя парами хромосом. При большом увеличении микроскопа можно созидать, что политенные хромосомы состоят из дисков, что создаёт видимость поперечных полос. Диски могут быть различного размера и строения. Специфичное для каждой политенной хромосомы размещение и чередование дисков дозволяет просто отличить её под микроскопом от остальных хромосом и опознать определённый ее участок. При конъюгации гомологов в норме схожие диски оказываются друг против друга. Часть огромной политенной хромосомы слюнной железы мотыля (пуф отмечен стрелкой). |