1. ЦИТОГЕНЕ́ТИКА, область генетики, изучающая цитологические основы наследственности и изменчивости. Основной предмет исследований цитогенетики — хромосомы, их организация, функционирование и наследование. Внехромосомную (цитоплазматическую) наследственность изучает раздел генетики, называемый клеточной генетикой. Цитогенетика использует методы генетики и цитологии и тесно связана с разделами этих наук — молекулярной генетикой, цитохимией, кариологией и другими. При классическом цитогенетическом анализе проводят одновременно цитологическое (микроскопическое) исследование хромосом и генетический анализ наследования признаков. Цитогенетику подразделяют на общую, в которую включают также популяционную и радиационную цитогенетику, и частную — цитогенетику растений, цитогенетику животных и цитогенетику человека (в том числе медицинскую цитогенетику)

Цитогенетика возникла в начале 20 века. Ее теоретический фундамент составили основные положения хромосомной теории наследственности, Они пришли к заключению, что именно хромосомы являются материальными носителями факторов наследственности, открытых Г. Менделем и позднее названных генами. Сеттон в 1903 впервые использовал термин «цитогенетика». Современные положения этой теории, развитые Т. Морганом и его школой: соответствие групп сцепления генов определенным парам хромосом, постоянство индивидуальной структуры хромосом и наследование ее мутационных изменений, постоянство видового кариотипа (морфологических признаков набора хромосом), обеспеченное механизмами митоза и мейоза, линейное расположение генов в хромосомах и их рекомбинация между гомологичными хромосомами в ходе мейоза, — определили главные проблемы и направления цитогенетики, которые, в углубленном виде, разрабатываются и в современной науке.

2. Этапы развития медицинской генетики

Сначала доменделевский период. Затем:

1) открытие законов Г. Менделя и изучение наследственности на уровне целостного организма;

2) изучение генетики на хромосомном уровне и открытие сцепленного наследования Т. Морганом и его учениками;

3) начало развитию современной генетики популяции дали теоретические и экспериментальные работы С.С. Четверикова;

4) развитие молекулярной генетики началось с построения пространственной структуры молекул ДНК Д. Уотсоном и Ф. Криком.

В настоящее время наследственность изучается на всех уровнях: молекулярном, клеточном, организменном и популяционном.

Краткая история

1865- работа о природе наследственности (мендель)

1867 – открыта ДНК(мишер)

1900 – законы Менделя

1927 – эксперементально получены мутации с пом.рентгеновского излуч

1944 –ДНК явл.носителем генетической инфы (эйвери)

1953 – структура ДНК(уотсон и крик)

1961 – расшифрован генетический код(маттен,ниренберг)

1970 – открыты рестрикции

1977 – секвенирование методы (сэнгер,гилберт)

1986 – ПЦР (мюллис)

1995 – секвенирован первый полный геном

1997 – первая успешная попытка клонирования орг-ма из «взрослой клетки»

2003 – полностью секвенирован геном человека.

3.Приготовление препаратов

Прямой метод. Прямые методы используются при исследовании тканей, обладающих высокой митотической активностью (костный мозг, хори­он и плацента, клетки лимфатических узлов, ткани эмбриона на ранней стадии развития). Препараты хромосом готовятся непос­редственно из свежеполученного материала после специальной обработки.

Непрямой. Предварительно культивируем взятые клетки из организма и в пит.среде in vitro, затем подвергают необходимой подготовке, источник клеток – периферическая кровь, амниотическая жидкость и фибробласты.

Культивирование.

Образец помещает в пит.среду с добавлением цельной сыворотки крупного рогатого скота и белка бобовых растений – фитогемагглютинина, кот.стимулирует процесс деления клеток. Для увеличение числа метафазных клеток. За 1,5 часа до окончания культивирования в культуру вводят колхицин,кот.разрушает клеточное веретено, приостанавливает деление клеток на стадии метафазу и увеличивает конденсацию хромосом. Обычно культивирование 48-72 часа. После этого клетки отделяют центрифугированием и помещением в гипотонический раствор хлорида калия или нитрата натрия. В гипотонической среде происходит разрыв ядерной оболочки и межхромосомных связей,и хромосомы свободно перемещаются в цитоплазму. Затем происходит фиксация в фиксаторе Карнуа (3:1), 3 – этиловый спирт 96%, 1-ледяная уксусная кислота.

После фиксации клеточную суспензию раскладывают на обезжиренные влажные охлажденные предметные стекла и высушивают.

Затем окрашивание.

4. Типы хромосомной днк

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

В клетках эукариот (животных, растений и грибов) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах). В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы (фосфодиэфирные связи). В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

Большинство природных ДНК имеет двухцепочечную структуру, линейную (эукариоты, некоторые вирусы и отдельные роды бактерий) или кольцевую (прокариоты, хлоропласты и митохондрии). Линейную одноцепочечную ДНК содержат некоторые вирусы и бактериофаги. Молекулы ДНК находятся in vivo в плотно упакованном, конденсированном состоянии.В клетках эукариот ДНК располагается главным образом в ядре в виде набора хромосом. Бактериальная (прокариоты) ДНК обычно представлена одной кольцевой молекулой ДНК, расположенной в неправильной формы образовании в цитоплазме, называемым нуклеоидом.