ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №10 (1 семестр) Тема Цитогенетический метод исследования генетики человека

Тема занятия: «Цитогенетический метод исследования генетики человека»

Цель работы:

ознакомиться с цитогенетическими методами диагностики;

знать его сущность и область применения;

изучить формы хромосомных и геномных мутаций и механизмы их возникновения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1.Хромосомы нормального кариотипа человека (размеры, типы хромосом, центромерный индекс).

2.Международные классификации хромосом человека. а) нумерация аутосом арабскими цифрами;

б) группировка аутосом на семь групп А, В, С, D, Е, F, G; в) обозначения половых хромосом (Х, У);

3.Характеристика А, В, С, D, Е, F, G групп хромосом.

4.Основные символы и сокращения для обозначения хромосомных аномалий: обозначения – плеч хромосом, аберраций хромосом, анеуплоидий.

5.Цитогенетический метод и его возможности.

6.Этапы цитогенетического метода – приготовление и окрашивание препаратов метафазных хромосом:

а)подбор клеточного материала б)методы культивирования

в)получение препаратов метафазных пластинок с раздельно лежащими хромосомами г)окраска хромосом:

стандартная сплошная рутинная окраска хромосом по методу Гимзе;

дифференциальное окрашивание по методу Гимзе в сочетании с дополнительными процедурами;

использование флуоресцентных красителей (акрихин – иприт);

особые модификации окраски (С – метод, Q – метод, G – метод);

д)изучение количества и структуры хромосом. 7.Особенности FISH метода.

8.Мутации, выявляемые цитогенетическим методом (геномные и хромосомные), причины и механизмы возникновения.

9.Хромосомные карты.

Цитогенетическая карта

Физическая карта

Рестрикционная карта

1

10. Формулы кариотипов аутосомных анеуплоидий: синдром. Дауна, синдром. Патау, синдром Эдварса, транслокационных форм с. Дауна, с. Патау, синдромы хромосомных делеций: «кошачьего крика», Вольфа – Хиршхорна (см. приложение 1 стр.12).

Приведите различные примеры аббераций хромосом (del, t, dup, inv, rob) связанных с генетическими заболеваниями у человека, напишите формулы кариотипов в тетрадь.

11.Половой хроматин. Изучение полового хроматина, как экспресс метода в медицине для скрининга (просеивания) хромосомных синдромов в диагностике геномных и хромосомных мутаций при их разд еления на аутосомные и гоносомные.

12. Формулы кариотипов гоносомных анеуплоидий: с. Тернера, с. Клайнфельтера, с. Трипло Х.

13. Метод генетики соматических клеток и его возможности в медицине. 14. Метод биологического и математического моделирования.

Задание № 1. Принципы ориентировочной идентификации хромосом.

Денверская классификация хромосом человека.

Заполните таблицу.

Перепишите и выучите систему символов для более краткого и однозначного обозначения кариотипов.

При описании кариотипа:

•указывается общее число хромосом и набор половых хромосом, между ними ставится запятая (46, XX; 46, XY);

•отмечается какая хромосома лишняя или какой не хватает (это указывается ее номером 5, 6 и др., или буквами данной группы А, В и др.); знаком «+»

2

указывают на увеличение количества хромосом, знаком «-» указывают на отсутствие данной хромосомы 47, XY,+ 21;

•плечо хромосомы, в котором произошло изменение (удлинение короткого плеча указывается символом (р+); укорочение (р-); удлинение длинного плеча указывается символом (q+); укорочение (q-);

•символы перестроек (транслокация обозначается t, а делеция — del) помещают перед номерами вовлеченных хромосом, а перестроечные

хромосомы заключают в скобки. Наличие двух структурно-аномальных хромосом обозначается точкой с запятой (;) или нормальной дробью (15/21).

Сегменты и районы метафазной хромосомы обозначаются цифрами, центромера служит исходной точкой для цифровой схемы. При определении локализации гена используют 4 критерия: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах этого района. Например, запись 1р32 означает, что речь идет о хромосоме первой пары, коротком плече, районе 3, сегменте 2. Для гена Rh формула локализации: 1р35.

Изучите рисунок сегментации первой хромосомы в соответствии Парижской классификации.

Рису1.

3

Цитогенетическая карта 2 хромосомы человека

Рис.2

Запишите генетические формулы локализации генов на 2 хромосоме

1.Семейная гипобеталипопротеидемия ___________

2.Цистинурия тип 1____________

3.Пигментная ксеродерма тип В________

4

Задание № 3. Исследование полового хроматина.

Рис 3. Изображение хромосомных территорий FISH метод.

На микрофотографиях по количеству телец Барра определите число Х – хромосом и половую принадлежность обладателя:

Рис 4. Микрофотографии полового хроматина в ядрах клеток слизистой полости рта человека.

а) ядро соматической клетки:

число Х - хромосом _________________

число телец Барра___________________

половая принадлежность______________

б) ядро соматической клетки

число Х - хромосом _________________

число телец Барра___________________

половая принадлежность______________

5

в) ядро соматической клетки

число Х - хромосом _________________

число телец Барра__________________

половая принадлежность______________

г) ядро соматической клетки:

число Х - хромосом _________________

число телец Барра___________________

половая принадлежность______________

Задание №3. Анализ кариотипа у больных с хромосомными болезнями (по фотографиям в приложение).

В приложение к теме №7, найдите соответствующий кариотип, опишите какой будет фенотип, на каких этапах гаметогенеза и эмбриогенеза возможно возникновение таких мутаций и причины их образования.

№1. трисомия по 13 хромосоме (синдром Патау). Кариотип 47, +13.

№2. трисомия по 18 хромосоме (синдром Эдвардса). Кариотип 47, +18.

№3. трисомия по 21 хромосоме (болезнь Дауна). Кариотип 47, +21, мозаицизмом- в одних клетках нормального числа хромосом 46, а в других – 47 хромосом, т. е. трисомия по 21-й паре хромосом.

Транслокационная форма –перенос гена или фрагмента хромосомы в другое положение в той же или другой хромосоме. В транслокацию вовлекаются 13- 15-я и 21-22-я аутосомы, но число хромосом в наборе остается равным 46.

(Вероятность рождения больного ребенка в этом случае зависит от отца – носителя мутации, а не от возраста матери.

Малыши с транслокационным синдромом составляют 5% от общего количества детей с болезнью Дауна.)

№4. делеция короткого плеча одной из хромосом 5 пары (синдром «кошачьего крика»). Кариотип 46, 5р-

№5. полисомия Х-хромосомы у женщин. Кариотип: 47, ХХХ или 48, ХХХХ

№6. полисомия Х-хромосомы у мужчин (синдром Клайнфельтера). Кариотип: 47, ХХУ, 48, ХХХУ –

№7. моносомия по Х-хромосоме (синдром Шершевского –Тернера). Кариотип: 45, ХО.

6

№ 8. синдром ломкости Х-хромосомы (Синдро́м Ма́ртина — Белл). Экспансия единичных тринуклеотидов (ЦГГ) в Х-хромосоме. Полная мутация — более 200 повторов.

Приложение к теме №7

Идеограмма №1

Идеограмма №2

7

Идеограмма №3

Идеограмма №4

8

Идеограмма №5

Идеограмма №6.

9

Идеограмма №7

Идеограмма №8

10