BK8.pdf

KARIOTYP

● upakowanie materiału genetycznego: podwójny heliks (średnica: 2nm, długość: kilka-

kilkanaście m) -> włókno nukleosomowe (6x zmniejszona długość) -> włókno

solenoidowe (40x zmniejszona długość) -> włókno chromatynowe interfazowe ->

kondensujące włókno chromatynowe -> skondensowany chromosom metafazowy

(średnica: 1,5 μm, 10000x zmniejszona długość)

● kariotyp ( idiogram ) – zestaw ułożonych w pary, uszeregowanych i ponumerowanych wg

określonych zasad chromosomów homologicznych, charakterystyczny dla danego

gatunku , osobnika (dany osobnik gatunku może się różnić kariotypem od pozostałych) lub

komórki (dana komórka organizmu może się różnić kariotypem od pozostałych)

BADANIE KARIOTYPU:

● cele: ustalenie budowy i zawartości chromosomów ; określenie zmian ewolucyjnych

genotypu , porównywanie bliskości ewolucyjnej organizmów, odkrywanie powstania i

pochodzenia nowych gatunków; cytodiagnostyka (lokalizacja mutacji, aberracji, przyczyn

chorób genetycznych)

● materiał do określania kariotypu: komórki merystematyczne (strefy wzrostu – dużo

podziałów, przez co jest dużo komórek w metafazie, co pozwala na ustalanie kariotypu);

komórki macierzyste ziaren pyłku (komórki haploidalne); komórki krwi obwodowej

(limfocyty lub fibroblasty); komórki z płynu owodniowego i kosmówki (badania

prenatalne)

● elementy budowy chromosomu: centromer (okolica przewężenia pierwotnego –

chromosom węższy w tym miejscu; pętle bardzo krótkie, ponieważ znajdują się tam

sekwencje wysoko repetytywne – krótkie odcinki powtarzalnych sekwencji

nukleotydowych, bogatych w pary A-T; inny sposób zorganizowania DNA pozwalający na

dołączenie białek kinetochorowych), geny (ramię chromosomu; chromosom szeroki w tym

miejscu, obecne pętle związane z białkami strukturalnymi – szkieletowymi), telomery

(również posiada sekwencje wysoko repetytywne), nie zawsze występują: przewężenie

wtórne ( NOR – organizator jąderkotwórczy, zawiera część genów rybosomalnego RNA) i

satelita (odcinek DNA za przewężeniem wtórnym; satelita≠satelitarne DNA)

● w obrazie chromosomu w mikroskopie fluorescencyjnym po wyznaczeniu metodami

immunofluorescencyjnymi widoczna jest kondensyna (na całej długości chromosomu

metafazowego) i kohezyna (w okolicy centromeru), DNA widoczne dzięki barwieniu DAPI

● podstawowe cechy chromosomów przy określaniu kariotypu: długość , położenie

centromeru (stosunek odcinków chromosomu położonych po obu stronach centromeru;

indeks centromeryczny – stosunek długości krótszego ramienia chromosomu do długości

całego chromosomu), wzór prążkowy

● ułożenie chromosomów ludzkich ze względu na długość : ułożone kolejno, ponumerowane

od najdłuższego do najkrótszego (1-22, podzielone na grupy A-G) + chromosomy płciowe

● DNA powtórzone : stanowi 30% ludzkiego genomu; dzieli się na tandemowe (sekwencje

powtórzone krótkie, ułożone grupami obok siebie, zlokalizowane w obrębie centromerów i

telomerów; mikrosatelitarne <1 kb, minisatelitarne 1-30 kb, makrosatelitarne >30 kb –

w centromerach) i rozproszone (sekwencje powtórzone dłuższe, rozrzucone na całej

długości chromosomu; SITEs <50 b, LINEs 1,5-5 kb; lokalizowane za pomocą enzymów

restrykcyjnych, które tną DNA w specyficznych miejscach; po pocięciu wiemy, że te

sekwencje znajdą się na końcu porozcinanych odcinków, co może być pomocne w

odnajdywaniu innych sekwencji lub genu)

● typy chromosomów ze względu na położenie centromeru: metacentryczne (gdy IC = ok.

50), submetacentryczne (pośrednie), akrocentryczne (gdy IC < 20), telocentryczne (gdy

centromer kończy chromosom)

● prążkowanie : specyficzny dla danego chromosomu wzór prążkowania pozwala na

rozróżnienie chromosomów podobnych do siebie pod względem długości i położenia

centromerów i odnalezienie chromosomów homologicznych, użyteczne także w przypadku

polimorfizmu ; ujawnia się po zastosowaniu odpowiedniego barwienia: (po nadtrawieniu

chromosomów trypsyną) dodawany jest barwnik Giemsy (eozynat błękitu metylenowego,

eozynat azuru, eozynat azuru B, chlorek błękitu metylenowego, gliceryna, metanol), który

barwi nierównomiernie chromosom metafazowy, uwidaczniając na nim prążkowanie, tzw.

prążki G : prążek ciemniejszy oznacza większą zawartość par A-T (frakcje niekodujące,

strukturalne), a jaśniejszy G-C (frakcje kodujące), możliwe też, po użyciu odpowiednich

substancji zabarwienie tylko centromerów metodą Giemsy; prążki Q powstają przy

barwieniu quinakryną , widoczne są w mikroskopie fluorescencyjnym (intensywność

zabarwienia odpowiada barwieniu G); możliwa też lokalizacja centromerów w

chromosomach lub konkretnych chromosomów (wiedząc, jakie sekwencje znajdują się w

danym chromosomie) przy użyciu fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ i sekwencji

jąderkotwórczych przy użyciu związków srebra

● lokalizacja danego miejsca w chromosomie: numer chromosomu , ramię chromosomu

(chromosom dzieli chromosom na ramię krótsze ( p ) i dłuższe ( q )), numer regionu

(tworzonego przez prążkowanie), numer podregionu , numer prążka , np. 12p11.3

ZMIANY W KARIOTYPIE:

● polimorfizm – różnica między chromosomami homologicznymi wywołana mutacją (np.

delecja i translokacja, przez co jeden z chromosomów homologicznych pewnej pary staje się

dłuższy, a w innej parze, krótszy)

● translokacje typu Robertsona : polegają na łączeniu się w okolicy centromerowej

chromosomów telocentrycznych lub akrocentrycznych (po wcześniejszym rozpadzie;

ramiona krótsze są utracane, a dłuższe z centromerem biorą udział w połączeniu);

prawdopodobnie chromosom 2 człowieka powstał z fuzji dwóch chromosmów

akrocentrycznych obecnych u małp człekokształtnych (12 i 13 u szympansa i 11 i 12 u

pawiana i goryla); u kozy 49 par autosomów, a u owcy 46 (połączyły się); także u

mundżaków indyjskich; wywnioskowane dzięki analizie prążkowania

● aneuploidia : aberracja liczbowa polegająca na utracie jednego lub więcej chromosomów

lub obecności o jeden lub więcej dodatkowych chromosomów; monosomia 2n-1,

nullisomia 2n-2, trisomia 2n+1, tetrasomia 2n+2; jej przyczyną jest nondysjunkcja , czyli

nierozdzielenie się chromosomów homologicznych w pierwszym lub drugim podziale

mejotycznym, co prowadzi do aneuploidii, jeśli dana komórka zostanie zapłodniona; może

też dotyczyć komórek na początkowych etapach embriogenezy, co prowadzi do

mozaikowatości chromosomowej (tylko niektóre tkanki będą dotknięte aneuploidią)

● euploidia : aberracja liczbowa polegająca na zwielokrotnieniu całego haploidalnego zestawu

chromosomów, charakterystycznego dla danego gatunku; monoploidia (1n), diploidia (2n),

poliploidia ( triploidia 3n, tetraploidia 4n, pentaploidia 5n, heksaploidia 6n);

autopoliploidia (dodatkowy zestaw chromosomów pochodzi od tego samego gatunku),

allopoliploidia (dodatkowy zestaw chromosomów pochodzi od innego gatunku)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: