Хромосомные болезни

• Название: Хромосомные болезни
• Дата: 22.09.2020
• Размер: 256.5 Kb.
• Имя файла: Khromosomnye_bolezni_informats_materialy_dlya_studentov.doc
• Тип: Документы; #139046
• страница: 1 из 7

Информационные материалы к занятию по теме: Хромосомные болезни
Глава №1
Классификация хромосом.

Характеристика цитогенетических методов исследования.

Полиморфизм хромосом человека.
Что такое кариотип?

Кариотипом принято считать совокупность морфологических особенностей полного хромосомного набора, свойственного клеткам данного вида. Специфичность кариотипа каждого вида определяется общим числом хромосом, их размером и формой.
Когда и кем было точно установлено число хромосом у человека?

В 1956 году Тио и Леван сообщили, что число хромосом у человека в клетках эмбриона – 46, а не 48, как считали раньше, а Форд и Хамертон подтвердили эти выводы.
На основании каких признаков первоначально была основана классификация хромосом?

Кариотип человека в норме и при хромосомных аномалиях и синдромах требует унифицированной системы описания или символики хромосом. Эта система первоначально была основана на данных о размерах хромосом и центромерном индексе (отношении размеров короткого плеча к длинному). Если центромера располагается посредине хромосомы, то такая хромосома называется метацентрической, если центромера располагается ближе к одному из концов хромосомы, то ее называют акроцентрической. Некоторые акроцентрические хромосомы имеют спутники, которые в неделящейся клетке формируют ядрышки. Кроме того, различают субметацентрические хромосомы, когда центромера расположена не посередине хромосомы, а несколько сдвинута к одному из концов, но не столь значительно, как в акроцентрических хромосомах. Концы каждого плеча хромосомы называют теломерами.
Какие классификации хромосом были созданы и существуют в настоящее время?

Первая номенклатура, известная как «Денверская классификация»(1960), заложила основу для всех последующих номенклатур, и многие ее положения остались неизменными до настоящего времени. Затем были внесены уточнения в классификацию в 1963 году на специальной конференции в Лондоне и в 1966 году на на 3-м Международном конгрессе по генетике человека в Чикаго. Данная классификация характеризует равномерно окрашенных хромосом.

В начале 70-х годов была разработана дифференциальная окраска хромосом в результате чего каждую хромосому можно было идентифицировать более точно. Следствием этого открытия стала созданная на 4-м Международном конгрессе по генетике в 1971 году «Парижская классификация».

В 1978 году было решено разработать унифицированный вариант номенклатуры хромосом который получил название «Международная система номенклатуры хромосом человека». В этом документе давалась полная номенклатура хромосом в норме и при хромосомных аномалиях. До 1995 года в него неоднократно вносились поправки в связи с разработкой метода высокоразрешающего окрашивания хромосом, в результате которого исследователи смогли получать до 2000 хромосомных сегментов на кариотип по сравнению с прежними 200-400 сегментами.

В настоящее время действует «Международная система номенклатуры хромосом человека» принятая в 2005 году.

Как обозначаются структурные особенности строения хромосом?

Итак, согласно последней номенклатуре в хромосоме выделяют короткое и длинное плечо, которые обозначаются буквами «р» и «q», соответственно, а в каждом плече выделяют районы, которые пронумерованы последовательно от центромеры к теломере. В каждом районе хромосом сегменты нумерованы также последовательно в таком же направлении - от центромеры к теломере. Когда необходимо обозначить какой-либо участок при описании аномалии хромосом, то вначале пишут номер хромосомы, затем символ плеча (р или q), номер района и номер сегмента. Например, запись 8q 23 указывает на то, что это хромосома 8, длинное плечо, район 2, сегмент 3. При анализе ранне метафазных и прометафазных хромосом можно наблюдать разделение сегментов на подсегменты, которые также необходимо указывать при описании кариотипа.
Какой биологический материал можно использовать для получения препаратов хромосом?

Лимфоциты периферической и пуповинной крови, ворсины хориона, клетки костного мозга, ткани абортуса (печень, кишечник, желудок, фибробласты кожи).
Какие известны виды дифференциальной окраски хромосом?

Районы и сегменты на хромосомах проявляются после дифференциального окрашивания различными методами, которые также следует указывать при описании хромосомных аномалий. В настоящее время известно несколько способов окрашивания хромосом, основными являются G-,Q-,R-,C-методы.
В чем заключается суть метода G-окрашивания?

При G-методе окрашивания (G-banding) каждая хромосома имеет специфическую последовательность темных и светлых полос. Данный тип окрашивания получается при предварительном воздействии на хромосомные препараты щелочей, протеолитических ферментов (трипсина), солей, а затем окрашивании красителем Гимза разведенном на фосфатном буфере. Окрашенные таким способом препараты анализируются под световым микроскопом с иммерсией при увеличении Х1000-1600. Это наиболее часто используемая окраска, позволяет идентифицировать каждую хромосому и грубые перестройки в кариотипе.
В чем заключается суть метода Q -окрашивания?

Получить Q-окрашивание можно при использовании специальных флюоресцентных красителей, таких как акрихин, акрихин иприт и д.р. Окраска по G- и Q- методу почти всегда совпадает. При Q-методе необходимо использовать флюоресцентную оптику для анализа хромосомных преператов. Эта окраска используется гораздо реже так как более трудоемка и требует специального дорогостоящего оборудования.
В чем заключается суть метода R -окрашивания?

При R-методе получается обратная G-banding картина, т.е. полосы окрашенные при G-способе, не окрашиваются и наоборот. R-метод позволяет четко прокрасить теломерные районы хромосом. Редко используемая окраска в связи трудоемкостью.
В чем заключается суть метода С - окрашивания?

С-метод позволяет окрасить гетерохроматин (в основном крупные блоки околоцентромерного гетерохроматина 1,9,16, часто также хромосом 13,14,15 и 21,22 и дистальный отдел хромосомы У). Часто используемая окраска в дополнение G-методу для дифдиагностики инверсий и других морфологических вариантов гетерохроматиновых блоков в указанных выше хромосомах.
На какие группы делятся хромосомы в кариотипе человека согласно Международной номенклатуре хромосом человека?

В кариотипе аутосомы пронумерованы с 1-й по 22-ю по мере уменьшения их длины. Половые хромосомы (или гоносомы) обозначаются как Х и У. Когда хромосомы окрашены гомогенно (без поперечной исчерченности), они могут быть представлены как хромосомы семи различных групп, обозначаемых от A до G.

Группа А (1-3) – большие метацентрические хромосомы, хромосому 2 можно отнести к субметацентрикам.

Группа B (4-5) – большие субметацентрические хромосомы.

Группа С (6 -12 и Х) - мета- и субметацентрические хромосомы среднего размера.

Группа D (13-15) – среднего размера акроцентрические хромосомы со спутниками на коротких плечах.

Группа Е (16-18) - относительно небольшие метацентрические и субметацентрические хромосомы.

Группа F (19-20) – небольшие метацентрические хромосомы.

Группа G (21-22 и У) – маленькие акроцентрические хромосомы со спутниками на коротких плечах за исключением У.


Как обозначается нормальный кариотип?

В начале кариотипа записывается общее число хромосом, включая половые хромосомы. Затем записывают половые хромосомы. Следовательно нормальный хромосомный набор человека состоит из 46 хромосом, из которых 44 или 22 пары представляют аутосомные хромосомы (аутосомы), и одна пара половые хромосомы или гоносомы. Хромосомы одной пары называются гомологичными или гомологами.

Таким образом нормальный кариотип человека выглядит следующим образом:

46,ХХ – нормальный кариотип женщины;

46,ХУ – нормальный кариотип мужчины.
Какова очередность записи при аномальном кариотипе?

При описании хромосомных аномалий первыми записываются аномалии половых хромосом, затем аномалии аутосом, перичисляемые в порядке хромосомных номеров независимо от характера аномалии. Каждая аномалия отделяется запятой.
Как принято обозначать численные изменения хромосом и как они называются?

Численные аномалии обозначаются измененным числом хромосом в кариотипе и указанием (+) или (-) той хромосомы которая лишняя или отсутствует, исключение составляют половые хромосомы, при количественных аномалиях которых (+) или (-) никогда не ставятся. Отсутствие одного из гомологов хромосом или его части в кариотипе , несмотря на тип аберрации (численной или структурной),носит название моносомии (полной или частичной), а присутствие – трисомии (полной или частичной), возможны также тетра-, пентасомии и т.д. Полиплоидии обозначаются только числом хромосом (триплоидия - 69, ХХХ;тетраплоидия - 92, ХХУУ).
Что такое мозаицизм?

Генетическими мозаиками называют особей – продуктов одной зиготы, в организме которых сосуществуют две и более популяции клеток с различным генотипом. С точки зрения цитогенетики под мозаицизмом понимают сочетание в тканях индивидуума клеточных линий с различным хромосомным набором. При этом смесь клеток с нормальным и аномальным кариотипами может быть представлена во всех тканях организма (истинный, или генерализованный мозаицизм), или ограничена клетками какой либо одной ткани (ограниченный мозаицизм). В связи с этим понятно, что для полного представления о хромосомном статусе организма необходимо цитогенетическое исследование тканей разных тканей.

Как записывается кариотип при мозаицизме?

При мозаицизме обозначают каждый аномальный и нормальный клон клеток, после которого записывают число метафазных пластинок с данным кариотипом. Причем аномальный клон всегда записывают вначале, если имеется более 2-х клонов то записывают согласно их размеру (относительной доле): наибольший первым, затем – второй, и т. д. Нормальный диплоидный клон всегда обозначается последним. Обозначение кариотипов различных клонов разделяется косой чертой (/). Квадратные скобки [ ] после описания кариотипа используются для обозначения общего числа клеток в каждом клоне, например:

mos 47,ХХХ[15]/46,XX[25]

mos 45,Х [12]/46,XУ[40]

Какой принцип обозначения используется при структурных перестройках кариотипа?

Буквенные обозначения используются для перестроенных (структурно) хромосом. Хромосома вовлеченная в перестройку обозначается в круглых скобках () сразу после символа, определяющего тип перестройки, например - inv(7). Если были изменены две и более хромосомы, то ставится точка с запятой для отделения их друг от друга, например – t(Х;6)

Существует определенная символика для описания всех типов хромосомных аномалий. Структурные аномалии обозначаются следующим образом: делеция (утрата участка хромосомы) – del, дупликация (удвоение какого либо участка хромосомы) – dup, инверсия ( воссоединение двух точек разрыва в той же хромосоме с разворотом “вырезанного ” участка на 180^о) – inv, инcерция (вставка) – ins, транслокация (перенос участка генетического материала с одной хромосомы на другую) – t, изохромосома (метацентрическая хромосома с генетически идентичными плечами, т.е короткое и длинное плечи одинаковые)-i. Ломкость и маркерные хромосомы обозначаются как fra и mar соответственно, кольцевая хромосома –r. При рассуждении о происхождении аномальных хромосом используют термин – дериват (der).
Примеры обозначения численных аномалий в кариотипе.
47, ХУ, +21 – мужской кариотип с трисомией 21(синдром Дауна).
45, Х - кариотип с одной хромосомой Х (синдром Шерешевского-Тернера).
47, ХУ, + mar – мужской кариотип с маркерной хромосомой.
69,ХХХ - триплоидный кариотип
45, ХХ, -22 – женский кариотип с единственной 22 хромосомой (моносомия 22)
Примеры обозначения структурных аномалий в кариотипе.
46, ХУ, inv(6)(p12;q16) – мужской кариотип, перицентрическая инверсия в 6-й хромосоме с точками разрыва в коротком плече - в 1 районе, 2 сегменте и в длинном плече – в 1районе, 6 сегменте.
46, X, t(X;18)(p21;q11) – женский кариотип, транслокация между Х-хромосомой и 18, с точками разрыва в Х – в коротком плече 2-м районе, 1-м сегменте; в 18 – в длинном плече 1-м районе, 1-м сегменте.
45, ХХ, der(13;14)(q10;q10) - женский кариотип с робертсоновской транслокацией между 13 и 14 хромосомами.

46, ХХ, del(4)(p15) – женский кариотип с делецией короткого плеча 4-й хромосомы в 1 районе 5 сегменте.
46, ХХ, del(5)(p14) - женский кариотип с делецией короткого плеча 5-й хромосомы в 1 районе 4 сегменте.