15 Хромосома: дифференциальное окрашивание

Разработан ряд методов окрашивания (бэндинга), позволяющих выявить комплекс поперечных меток (полос, бэндов) на хромосоме. Каждая хромосома характеризуется специфическим комплексом полос. Гомологичные хромосомы окрашиваются идентично, за исключением полиморфных районов, где локализуются разные аллельные варианты генов. Аллельный полиморфизм характерен для многих генов и встречается в большинстве популяций. Выявление полиморфизмов на цитогенетическом уровне не имеет диагностического значения.

Q-окрашивание. Первый метод дифференциального окрашивания хромосом был разработан шведским цитологом Касперссоном, использовавшим с этой целью флюоресцентный краситель акрихин-иприт. Под люминесцентным микроскопом на хромосомах видны участки с неодинаковой интенсивностью флюоресценции - Q-сегменты. Метод лучше всего подходит для исследования Y-хромосом и потому используется для быстрого определения генетического пола, выявления транслокаций (обменов участками) между Х- и Y- хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, а также для просмотра большого числа клеток, когда необходимо выяснить, имеется ли у больного с мозаицизмом по половым хромосомам клон клеток, несущих Y-хромосому.

G-окрашивание. После интенсивной предварительной обработки, часто с применением трипсина, хромосомы окрашивают красителем Гимзы. Под световым микроскопом на хромосомах видны светлые и темные полосы - G-сегменты. Хотя расположение Q-сегментов соответствует расположению G-сегментов, G-окрашивание оказалось более чувствительным и заняло место Q-окрашивания в качестве стандартного метода цитогенетического анализа. G-окрашивание дает наилучшие результаты при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, чем нормальные гомологичные хромосомы).

R-окрашивание дает картину, противоположную G-окрашиванию. Обычно используют краситель Гимзы или флюоресцентный краситель акридиновый оранжевый. Этим методом выявляют различия в окрашивании гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.

С-окрашивание используют для анализа центромерных районов хромосом (эти районы содержат конститутивный гетерохроматин) и вариабельной, ярко флюоресцирующей дистальной части Y-хромосомы.

Т-окрашивание применяют для анализа теломерных районов хромосом. Эту методику, а также окрашивание районов ядрышковых организаторов азотнокислым серебром (AgNOR-окрашивание) используют для уточнения результатов, полученных путем стандартного окрашивания хромосом.

16 Основные положения хромосомной теории наследственности Т.Моргана

На основании анализа результатов многочисленных эксперементов с дрозофилой Томас Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности, сущность которой заключается в следующем:

1 Материальные носители наследственности – гены находяться в хромосомах, распологаются в них линейно на определенном расстоянии друг от друга.

2 Гены, расположенные в одной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом.

3 Признаки, гены которых находятьс в одной хромосоме, наследуются сцеплено.

4 В потомстве гетерозиготных родителей новые сочетания генов, расположенных в дной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера в процессе мейоза.

5 Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.

6 На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как покозателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

17Взаимодействие аллельных генов. Множественный аллелизм

1. Взаимодействие генов — явление, когда за один признак отвечает несколько генов (или аллелей). Пару аллельных генов, определяющих альтернативные признаки, называют аллеломорфной парой. Мы уже познакомились с парностью генов (аллелей), определяющих окраску семян (желтая и зеленая) и форму их поверхности (гладкая и морщинистая). Следовательно, аллельное взаимодействие — это взаимодействие между аллелями одного и того же гена.

2Доминирование, неполное доминирование и кодоминирование представляют собой типы (виды) аллельного взаимодействия.

Доминирование — тип взаимодействия двух аллелей одного гена, когда один (доминантный) из них полностью исключает действие другого (рецессивного). Так, у гетерозиготы Аа будет проявляться действие гена кареглазости А и подавляться ген голубоглазости а. Однако полное доминирование бывает не всегда.

При неполном доминировании (промежуточном наследовании) степень активности доминантного аллеля недостаточна для того, чтобы полностью подавить действие рецессивного аллеля и обеспечить полное проявление доминантного признака. Примером неполного доминирования служит появление розовой окраски венчиков у гетерозигот (Аа) растения ночной красавицы в F1, полученного от скрещивания растений, гомозиготных по доминантному (красноцветковые — АА) и рецессивному (белоцветковые — аа) признакам. В этом примере у гетерозигот формируется промежуточный по отношению к родительским особям признак — розовая окраска венчиков.

Кодоминирование (совместное доминирование) представляет собой тип аллельного взаимодействия, при котором оба доминантных аллеля равноценны, не подавляют друг друга и совместно участвуют в определении отдельного (самостоятельного) признака у гетерозиготной особи. Примером является наследование групп крови системы АВ0 (О, А, В, АВ). IV группа крови у человека определяется одновременным присутствием в генотипе двух кодоминантных генов IА и IB. Первый из этих генов определяет синтез в эритроцитах белка-антигена А, второй — синтез белка-антигена В. Следовательно, у людей с IV группой крови эритроциты содержат оба этих белка-антигена.