Хромосомы в интерфазе - состояние и функция. Понятие о хроматине, виды хроматина. Половой хроматин

В интерфазе хромосомы практически не видны.

Главная функция хромосом – хранение и передача наследственной информации, носителем которой является молекула ДНК. В интерфазе происходит удвоение ДНК, после которого каждая хромосома будет состоять из двух идентичных половинок – хроматид.

Хроматин – основное вещество ядра животной и растительной клетки, способное окрашиваться.

Виды хроматина:

1. эухроматин – участки хромосом, сохраняющие деспирализованное состояние в покоящемся ядре и спирализующиеся при делении клеток;

2. гетерохроматин – участки хроматина, находящиеся в конденсированном (плотно упакованном) состоянии в течение всего клеточного цикла;

3. половой хроматин.

Половой хроматин – особые хроматиновые тельца клеточных ядер особей женского пола у человека и других млекопитающих. Располагаются у ядерной оболочки, на препаратах имеют обычно треугольную или овальную форму; размер 0,7—1,2 мк. Половой хроматин образован одной из Х-хромосом женского кариотипа и может быть выявлен в любой ткани человека (в клетках слизистых оболочек, кожи, крови, биопсированной ткани). Наиболее простым исследованием полового хроматина является исследование его в клетках эпителия слизистой оболочки полости рта.

5. Метафазная хромосома. Вступление клетки из интерфазы в митоз сопровождается суперкомпактизацией хроматина. Отдельные хромосомы становятся хорошо различимы. Этот процесс начинается в профазе, достигая своего максимального выражения в метафазе митоза и анафазе. В телофазе митоза происходит декомпактизация вещества хромосом, которое приобретает структуру интерфазного хроматина. Описанная митотическая суперкомпактизация облегчает распределение хромосом к полюсам митотического веретена в анафазе митоза.

Хромосомы типа ламповых щеток. Хромосомы типа ламповых щеток появляются во время диплонемы мейоза при образовании половых клеток у большинства позвоночных, беспозвоночных и зеленых водорослей. Содержание ДНК в таких хромосомах соответствует норме, они не политенны (каждая хромосома содержит две молекулы ДНК).В хромосомах типа ламповых щеток, помимо петлеобразной укладки суперспирали в виде ерша, имеются отдельные значительно вытянутые сим­метричные петли, выступающие над поверхностью основной структуры хро­мосомной укладки. Обычно во время клеточного деления РНК не синтезируется, а хромосомы типа ламповых щеток, по-видимому, создают запас РНК для последующих стадий развития. Наблюдаемые структуры типа ламповых щеток представляют собой транскрипционно активный хроматин и не являются типичными для соматических клеток.

Политенные хромосомы (гигантские хромосомы) содержат во много раз больше ДНК, чем обычные. Они не изменяют своей формы на протяжении всего митотического цикла и достигают длины до 0,5 мм, а толщины до 25 мкм. Они встречаются, например, в слюнных железах двукрылых (мух, комаров), в макронуклеусе инфузории и в тканях завязи бобов. Чаще всего они видны в гап­лоидном числе, т.к. гомологичные хромосомы бывают тесно спарены. Клетки с такими хромосомами вырастают до необычно большого размера.Возникают политенные хромосомы вследствие многократно повторяющегося процесса редупликации ДНК. При этом разные участки ДНК редуплицируются в разной степени. Большинство генетически информативных областей реплицируются 1000 раз, а некоторые - более чем 30 тыс. раз. При этом циклы редупликации ДНК не сопровождаются делением клетки. По существу, политенные хромосомы представляют собой пучки множества неполностью разделенных, тесно прилежащих друг к другу индивидуальных хроматиновых нитей.

6. ХРОМОСО́МНЫЙ НАБО́Р, совокупность хромосом, заключенных в каждой клетке организма. В половых клетках диплоидных видов содержится гаплоидный (одинарный) хромосомный набор, в котором хромосома каждого типа встречается только один раз; в большинстве соматических клеток большинства видов — диплоидный (двойной), в котором имеются всегда по две хромосомы каждого типа (парные, или гомологичные, хромосомы, происходящие одна от материнского организма, а другая от отцовского). Каждый вид организмов обладает характерным и постоянным хромосомным набором. Правила хромосом:

1. правило постоянства числа хромосом- соматические клетки организма имеют строго определенное число хромосом (у человека 46)

2.парность хромосом- каждая хромосома в соматической клетке с диплоидным набором имеет такую же гомологичную хромосому идентичную по размеру, форме, но неодинаковы по происхождению.

3.правило индивидуальности хромосом- каждая пара хромосом отличается от другой пары размером, формой, чередованием светлых и темных полосок.

4. правило непрерывности хромосом- перед делением все клетки ДНК удваиваются и в результате получается 2 сестринские хроматиды.

7.Кариотип человека- полный(диплоидный) систематизированный набор хромосом. Кариограмма - это те же хромосомы метафазной пластинки, но расположенные упорядоченно. Принцип упорядоченности общий для всего вида и определяется идеограммой. Идиограмма - это графическое изображение гаплоидного набора хромосом (можно и диплоидного) и расположение их по группам в зависимости от формы и величины. Группы располагаются в порядке уменьшения величины входящих в них хромосом.

Кариотипирование- метод изучения метафазных хромосом.

1. Берется кровь.

2. Ацентрифугирование(используется лейкоциты)

3. Добавляется питательная смесь(лимфоциты)

4. Добавляется питательная среда (фитогем агглютинин)

5. Клетки культивируются при t=37 градусов в термостате

6. Добавляется колхицин, который останавливает процесс деление клетки на метафазе

7. Хромосомы окрашивают и микроскопируют

8. Добавляется гипотонический раствор, чтобы клетка лопнулась

 

8. Первая классификация хромосом была принята в 1960 г. На Денверской конференции. Окрашивание хромосом рутинным методом- сплошное окрашивание. Окрашенные таким образом хромосомы, согласно Денверской классификации (I960), располагались в идиограмме в зависимости от их длины и нумеровались по парам от 1 до 23. Выделяют 7 групп от A до G с учетом расположения центромеры. При этой классификации учитывается: размер, форма, центромерный индекс (отношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы). Недостаток Денверской классификации: при рутинном окрашивании невозможно идентифицировать каждую хромосомы. В 1971 г. Была принята Парижская классификация. При этом хромосомы окрашиваются люминесцентным красителем- акрихин ипритом, по методу Касперского(дифференцированное окрашивание). Это позволяет каждую хромосому идентифицировать. информация, полученная в результате анализа дифференциально окрашенных хромосом, позволяет представить идиограмму хромосом человека следующим образом:

Группа А, 1-3 хромосомы - большие метацентрические и субметацентрические хромосомы;

Группа В, 4 и 5 хромосомы - большие субметацентрические

Группа С, 6-12 хромосомы и Х-хромосома - средние Субметацентрические хромосомы

Группа D_, 13-15 хромосомы - акроцентрические,

Группа Е, 16-18 хромосомы - относительно короткие метацентрические и субметацентрические;

Группа F, 19, 20 хромосомы - мелкие метацентрические,

Группа G, 21, 22, Y-хромосомы - мелкие акроцентрические,