Fiecare cromozom este format din cromatină - un complex complex de ADN. proteine și alte componente (în special, ARN). Cromatina este eterogenă și unele tipuri de astfel de eterogenități sunt vizibile sub microscop. Structura cromatinei subțire în nucleul interfază, caracter definit de stabilire a ADN-ului și interacțiunea cu proteine, joaca un rol important in reglarea transcripției genelor si replicarea ADN-ului și, eventual, diferentierea celulelor.
Secvențe ale nucleotidelor ADN care formează gene și servesc drept șablon pentru sinteza ARNm. sunt distribuite de-a lungul întregii lungimi a cromozomilor (genele individuale, desigur, sunt prea mici pentru a fi văzute sub microscop). Până la sfârșitul secolului al XX-lea, pentru aproximativ 6000 de gene, sa stabilit în ce cromozom și în ce regiune a cromozomului s-au localizat și care este natura aderenței lor (adică pozițiile relative unul față de celălalt).
Heterogenitatea cromozomilor metafazei, așa cum am menționat deja, poate fi văzută chiar și cu microscopie de lumină. Colorarea diferențială în cel puțin 12 cromozomi a evidențiat diferențe în lățimea unor benzi între cromozomii omologi (Figura 66.3). Astfel de regiuni polimorfe constau din secvențe ADN care nu se codifică în mod repetat.
Metodele de genetica moleculara au permis identificarea unui număr mare de mici și, prin urmare, nu a fost detectat prin microscopie optică regiuni polimorfe ale ADN-ului. Aceste loturi dezvăluie modul în care polimorfismul lungimii fragmentelor de restricție, prin variația numărului de tandem se repeta polimorfism și repetitive în tandem scurt (mono-, di-, tri- și tetranucleotidelor). O astfel de variabilitate nu se manifestă, de obicei, fenotipic.
Cu toate acestea, polimorfismul este un instrument convenabil pentru diagnosticul prenatal anumitor markeri prin legarea cu gene mutante care cauzeaza boli (de exemplu, miopatiei Duchenne), precum și la stabilirea zigozității gemene. stabilirea paternității și prezicerea respingerii grefei.
Este dificil să se supraestimeze importanța unor astfel de markeri, deosebit de răspândiți în genomul repetatelor tandemuri scurte polimorfe, pentru cartografierea genomului uman. În special, ele ne permit să stabilim exact ordinea și natura interacțiunii dintre loci, care joacă un rol important în asigurarea ontogeniei normale și a diferențierii celulare. Acest lucru se aplică și acelor loci, mutații care duc la boli ereditare.
Zonele distincte microscopic pe brațul scurt al autozomilor acrocentrici (Figura 66.1) asigură sinteza formării ARN și nucleol. prin urmare, ele sunt numite regiuni ale organizatorului nucleului. În metafază, ele nu sunt condensate și nu pată. Regiunile organizatorului nucleolar sunt adiacente la siturile cromatinei condensate, situate la capătul brațului scurt al cromozomului - sateliții. Sateliții nu conțin gene și sunt regiuni polimorfe.
Într-o mică parte a celulelor, este posibil să se identifice alte zone decondensate în metafază, așa-numitele zone fragile. unde se pot produce pauze cromozomiale "complete". Semnificația clinică are o încălcare într-un singur astfel de sit situat la sfârșitul brațului lung al cromozomului X. Astfel de tulburări provoacă sindromul unui cromozom fragil X.
Alte exemple de regiuni specializate ale cromozomilor sunt telomerele și centromerele.
Telomerele sunt regiunile terminale ale cromozomilor care interacționează cu plicul nuclear; Se presupune că acestea sunt implicate în menținerea organizării ordonate a nucleului interfazic și în asocierea corectă a cromozomilor omologi în meioză.
Centromerele sunt locurile de atașare a microtubulilor axului în metafază.
Heterogenitatea cromozomilor se manifestă și în replicarea asincronă a siturilor lor în perioada S. În general, replicarea tardivă este caracteristică siturilor inactive.
La femei, una dintre cele doua cromozomul X inactivat aproape complet (cu excepția porțiunii psevdoautosomnogo și mai multor loci suplimentare). Inactivată cromozom X este replicat mai târziu, la sfârșitul fazei S, și este condensat în interfază și separate sub microscop ca cromatinei sex sau organism Barr. replicare asincronă, care este cel mai bine văzut în exemplul X-cromozomi, tipice pentru secțiunile individuale ale autozomi. Se presupune că în autozomi, asincronismul este asociat cu imprimarea genomică.
Până în prezent, rolul heterochromatinei nu a fost stabilit. care reprezintă o parte semnificativă a genomului uman. Heterochromatina este condensată aproape în întregul ciclu celular, este inactivă și replică târziu. Cele mai multe parcele condensate și inactive în toate celulele (heterochromatin constitutivă), deși alții, cum ar fi cromozomul X poate fi atât inactiv și condensat și decondensed și activă (heterochromatin). Facultativ În cazul în care, din cauza genelor aberațiilor cromozomiale sunt heterochromatin adiacente, activitatea acestor gene ar putea fi modificate sau chiar blocată. Prin urmare, manifestări ale aberațiilor cromozomiale. cum ar fi duplicările sau ștergerile, depinde nu numai de locusurile afectate, ci și de tipul de cromatină din ele. Multe anomalii cromozomiale care nu sunt letale afectează regiunile inactive sau inactive ale genomului. Poate că acest lucru explică de ce trisomia pe anumite cromozomi sau monozomii pe cromozomul X este compatibilă cu viața.
Manifestările anomaliilor cromozomiale depind, de asemenea, de noua locație a genelor structurale și de reglementare relativ una față de cealaltă și a heterocromatinei.
Din fericire, multe trăsături structurale ale cromozomilor pot fi detectate în mod fiabil prin metode citologice. În prezent există o serie de metode pentru colorarea diferențială a cromozomilor (Figura 66.1 și Figura 66.3). Amplasarea și lățimea benzilor sunt identice în fiecare pereche de cromozomi omologi, cu excepția site-uri polimorfice, astfel de colorare pot fi utilizate in citogenetica clinice pentru a identifica cromozomi si de a detecta defecte structurale în ele.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: