Cytogenetikai tenyésztés bázisok

Citogenetikai tenyésztés bázisok. Sokszorosítása sejtek

I. Módszerek terjedési szervezetekre, azok lényege
Sokszorosítása szervezetek - a reprodukció saját fajtája. A szaporodási biztosítja a folytatása az élet folytonosságát nemzedékek és a faj megőrzését. A szaporodási lehet ivartalan és szexuális.






Amikor aszexuális reprodukció a szétválás a szomatikus sejtek az egyik szülői egyén. Örökletes anyagot átvezetjük a sejtek, és a leszármazottai a szülők teljesen azonosak.
A szexuális szaporodás egy új szervezet fejlődik különleges sejtek (zigóta), ami képződik a torkolatánál genitális szülői sejtek. A formáció a nemi sejtek (ivarsejtek) ismétlődő rekombináció történik örökítő anyagot (meiózis), és ezért ivarsejtek genetikailag heterogén. Megtermékenyüléskor a zigóta a kombinált genetikai anyag apa és az anya, így utódai nem teljesen azonosak, a szüleik, azok egyedi jellemzőit.
Bizonyos típusú szexuális szaporodás: parthenogenezissel és gynogenesis. A parthenogenezis tojás kialakulhat egy teljes organizmus műtrágyázás nélkül (rovarok, laposférgek). Amikor gynogenesis - spermium jelen kell lennie a közegben, hogy aktiválja a petesejteket, és néha lehet, hogy egy másik típusú spermium (egyes halak, kétéltűek, stb.)
A fejlesztés egy egyetlen faj váltakozhatnak különböző módszerek a szaporodás. Mutagenezis - váltakozásából szexuális és aszexuális reprodukciós (tömlőbelűről, protozoák). Heterogenesis - váltakozása szexuális reprodukció a műtrágyázás és parthenogenezis (mételyek).
A szexuális és aszexuális reprodukciós különböző egysejtű és többsejtű élőlények.

Egy speciális típusú ivartalan szaporodás, amely az emberben - polyembryony. Általában egy zigóta alakul egyetlen organizmus, de néha, miután egy vagy több (kisebb), mitotikus osztódás, kialakult sejtek (blasztomerek) alakulhat független szervezetek. Tehát a fejlődő egypetéjű ikrek - genetikailag azonos szervezetekre.
Az alapja minden reprodukció, a növekedés és fejlődés folyamatok reprodukciói sejtek (sejtburjánzás). Eljárások reprodukció, proliferációs ráta, a sejtosztódás gyakoriságát a különböző szervek szabályozása alatt a genetikai berendezés. Ha ez a vezérlő megbomlik, ellenőrizetlen elterjedésének sejtek kezdődik - fejleszteni neoplazmák (tumorok). Élettartama során a szervezet sejtjeinek öregszik és meghal, így mindig önmegújító folyamatok zajlanak, az újabb sejtek (fiziológiás regeneráció). A fiatal szervezetben a sejtek szaporodását érvényesül, ami miatt a sejtek száma növekszik, egyre nagyobb méretű a szervek és a test növekszik. Felnőtteknél - sejtek szaporodását biztosítja csak a csere az áldozatok, hanem a számuk növekedésével.

II. sejt populációk

Az életciklus sejtek (LC) vagy sejtciklus - az időszak a bekövetkeztének időpontját sejtek elosztjuk a szülő annak megsemmisítését vagy eltűnését a folyamat saját részlege.
A mitotikus ciklus (MC) - előkészítése során a sejtek osztódnak és osztály önmagában.
A felkészülés sejtosztódás kiterjed speciális időszakokra interfázis: presynthetic (G1), egy szintetikus (S) és a posztszintetikus (G2).
Tehát a mitotikus ciklus (MC) = G1 + S + G2 + mitózist. Része a interfázisban, amely nincs összefüggésben a MC, jellemzi az aktív funkcionális állapota (a nyugalmi állapotban a kambium sejtek) és a jelölt - G0.
Az életciklus különböző sejtpopulációk változik (13. ábra).

A várható élettartam, és ezzel összefüggésben a szétválás, három sejt-populációk: egy stabil, növekvő és frissítik.
Egy stabil populáció. A sejteket e népesség a legmagasabb a várható élettartam, az alacsony minőségű, és nem képes megosztani. Az ilyen populáció az idegsejtek, a szívizom sejtek.
A növekvő népesség. A sejteket e népesség vysokodif-ferentsirovannye nagyobb a várható élettartam. Ezek alkotják a nagy részét a sejtek belső szervek (máj, hasnyálmirigy, és így tovább. D.). Ezek a sejtek nem elvesztette a képességét, hogy osztja, akkor újjáépíteni az anyagcserét, csökkenti a szintjét a differenciálódás és megosztás.
Frissítése lakosság. Kétféle ebben a populációban a sejtek erősen differenciált és nem differenciált (őssejtekkel vagy kambiális) .Vysokodifferentsirovnnye sejtek rövid életű (órák, napok, hónapok), képtelenek osztódni,
folyamatosan haldoklik. Például, a felületi réteg epidermális sejtek, vérsejtek, sejtek a bél nyálkahártyáját.
Differenciálatlan (stem) sejtek e népesség folyamatosan osztódnak, differenciálódását és cserélje halott. Így, az epidermális őssejtek alján (Malpighi) réteg; őssejteket a bélnyálkahártya - a mély része a intestinalis kripták, vér őssejtek - a csontvelő.
Így, az LC-sejtek és stabil populációit differenciálódott sejtek megújítása népesség G0, az életciklusuk van mitotikus ciklust.
LC-megújító őssejt populáció áll készül osztály és a szétválás, azaz van MP (G0 időszak ebben az esetben el lehet hanyagolni, mert nem sejtek funkcionálisan aktív, nyugalomban vannak). Az ilyen LC is a rosszindulatú tumorsejtek, azaz. K. Ezek nem differenciálódnak normál sejtek, de újra és újra jönnek Division.
LC növekvő sejtpopuláció áll G0 + (G1 + S + G2 + M)

III. Rendelet időbeli szervezet sejtjeinek
A különböző időszakokban az életciklus a szerkezet a sejtek és funkcióik különböző.






Az interfázis a sejtben számos különböző metabolikus folyamatok, van egy megvalósítása a genetikai információ, a cella elvégzi a megfelelő funkciót, azaz, ez funkcionálisan aktív (G0). Amikor kapcsolási sejtek MC rekonstruált jellegét anyagcsere folyamatok; szintetizált új fehérjék (enzimek és szerkezeti), amely biztosítja a normális osztási folyamatot. Ebben az időszakban, a sejt elveszti jelei specializáció (differenciálódás) és azok a funkciók, melyek velejárói az ilyen típusú sejteket.
Vizsgált néhány olyan tényező, és mechanizmusok, amelyek megváltoztatják az időzítés és a szervezet a sejtosztódás vagy elősegítik vagy gátolják az osztály:
1.Yaderno-plazmatikus magatartása befolyási a mag (az arány a mag térfogat citoplazmába térfogat). Ha az arány csökken, a sejt elkezd osztódni képzés.
2.Povyshenie koncentráció a sejt DNS-prekurzorok (különösen timidin) fordítja a sejtek közötti MC. 3. Amikor a elnyomása fehérjeszintézist és RNS-preparálás szétosztási gátolta.
4.Nalichie cellában chalones fehérjék lassítja sejt átmenet az egyik időszakról a másikra bármely szakaszában.
5. Egyes anyagok váltanak sejtosztódást, amelyek nem tartoznak normális körülmények között. Például, ha a perifériás vér leukociták (sejt-megújító lakossága igen differenciált), és helyezzük egy közegben fitohemagglutininnel (PHA), kezdenek osztani. Arra használják, hogy tanulmányozza a kariotípus.
6. kiderült sejtosztódás gént (CDC gén), hogy kódolja a fehérjét protein-kináz elősegíti belépését sejtekbe MC.

IV. A koncepció a kariotípus
A genetikai berendezés egy eukarióta sejt képviseli kromoszómák. Kariotípus - a kromoszómák szomatikus sejtek,
jele az állandó és különleges fajok. Kariotípusok a különböző fajok különböznek a száma, mérete és szerkezete a kromoszómák.
Mennyiség (készlet) kromoszómaszám lehet kijelölni az „n”. Különböző típusú organizmusok „n” együttható - más.
Minden egyes szomatikus sejtek tartalmaz kettős (pár) a kromoszómák „2n”. Az ilyen készlet nevezzük diploid. Azonos kromoszómák úgynevezett homológ (páros). Sex sejtek tartalmaznak egy egységes kromoszómák „n”. Az ilyen készlet nevezzük haploid. Emberben a szomatikus sejtek tartalmaznak 46 kromoszómát (23h2), melyek 44 kromoszómák (22h2) - autosomes azonosak mind a férfi és női nemi kromoszómák és 2 (geterosomy) nőknél - XX hímek - XY. Kémiailag kromoszómák deoxyribonucleoproteins (DNP). A kompozíció egy kromoszóma tartalmaz egy DNS-molekula. Különböző időszakokban sejtkromoszómákba életciklus különböző morfológiai és funkcionális szervezet. Kromoszómák formájában sűrű struktúrák során észlelt sejtosztódás és interfázis ők despiralizovany és a teljes egészében a örökítő anyagot nevezik - kromatin. A fő biológiai szerepe interfázis kromoszómák - a genetikai információ átadását.
A fő biológiai szerepe kromoszómák osztály - egyenletes eloszlását ezek közül leánysejtekhez.
A legtöbb interfázis kromatin van dekondenzált állapotban a különböző helyszínek transzkripciós folyamatok - aktív kromatin - eukromatin. De vannak olyan területek, kondenzált anyagok (sűrű) kromatin - inaktív heterokromatin.
Különböztesse strukturális (konstitutív) heterokromatin - területek állandóan kondenzált, informatív. A második típusú heterokromatint - választható, ezek azok a területek, amelyek dekondenzált és mozgassa az aktív állapotba. Amikor készül osztani fokozatos általános kromatin kondenzáció és az összes genetikai anyag egy fakultatív heterokromatin; fénymikroszkóppal, azt találtuk formájában sűrű struktúrák - kromoszómák.
Kromatin kondenzáció folyamat fontos aktivitásának szabályozási genetikai anyag és az ingyenes kromoszómák a sejt citoplazmájában során hasadás. Mivel a kondenzációs kromatin aktivitása csökken. Ennek eredményeként, a nyereség tömörítő kromatin és metafázisos kromoszómákon spirális folyamat csökkenti a hossza néhány ezerszer elhelyezett szabadon a citoplazma a sejtek, majd széttartó a pólusok felé. Forma metafázisos kromoszómákon függ a helyét a centromérához.
Különbséget metacentrikus, submetacentric, acrocentric kromoszómák és kromoszóma másodlagos szűkület (sputnichnye) (ábra. 14).

Számos szervezeti szintek kromatin (15. ábra):
1. Az expandált menet. Ez a szerkezet áll, 1 molekula DNS és a hiszton-molekulák, párhuzamosan elhelyezett. Inaktív kromatin.
2. A szint nukleoszómaszerkezet. Tömör szerkezet képződik a 8 molekulák a hisztonok és DNS a molekula (körülbelül 200 bp) - nukleoszóma. A kromatin szál rövidült 7-szer. A legaktívabb kromatin.
3. Nukleomerny. Kombinált 8-10 nukleoszóma nukleomer képződik. Lerövidítése a menet 20-szor.
4. Hromomerny. Nukleomernaya szál hurkot képez, csatlakoztatott fehérjék. Lerövidítése 200-szor.
5. Hromonemny szinten jön létre a konvergencia chromomeres hossza.
6. chromatid. Chromonema hajtogatott többször alkotnak a test a kromatidok. Chromatid nevezhetjük eddig nem reprodukált kromoszómán. Miután a DNS-replikáció kromoszóma tartalmaz két kromatidok - lemásolható kromoszómán.

V. módszerei sejtek szaporodását
Számos módja van a sejtosztódás: mitózis amitosis, meiózis.
A mitózis - univerzális módszer osztódó sejteket. Ez a közvetett komplex osztály jellemző a szomatikus sejtek. A biológiai jelentősége a mitózis - számának növelésével genetikailag azonos sejtek.
Amitosis - egy egyszerű, közvetlen megosztása a nucleus két vagy több részből áll. Elosztjuk egység nem képződik, ami hozzájárul a szigorúan egyenletes eloszlását a genetikai anyag közötti lánya magok. Leányvállalat magok tartalmazhatnak eltérő mennyiségű genetikai anyag. Így amitosis nem tekinthető teljes részlege. A szétválás a citoplazma gyakran nem ez a helyzet, majd képződött kétmagvú (többmagvú) sejtek. Ezek a sejtek elvesztik azt a képességüket, hogy ezt követően lép a teljes osztódását. Háromféle amitosis: reaktív, degeneratív és generatív.
A meiózis - a komplex Division, így a nemi sejtek (ivarsejtek) vannak kialakítva. Két egymást követő megosztottságot. Különösen nehéz ez az első meiotikus osztódás (prophase I). Amikor meiózis előfordul rekombináció genetikai anyag (crossing-over, független egész számok ellentmondás anafázis I kromoszómák és független divergencia kromatidok az anafázis II). Ennek eredményeként a meiózis alkotnak haploid sejtek ( „NC”), és akkor fordul elő kombinatív variabilitás. A biológiai jelentősége meiózis áll fenntartásában állandó kariotípus és genetikailag nem azonos ivarsejtek történik, amely meghatározza a kialakulását organizmusok sajátosságait. A meiózis alatt következik be ivarsejtszaporodásra (képződése csírasejtek) az ivarmirigyek (ivarmirigyek).

VI. Endoreproduktsiya
Endoreproduktsiya - jelenség kapcsolódó nem a sejtek száma, és a zoom (szaporodás) a genetikai anyag a cellában. Kétféle endoreproduktsii: endomitózist és polietilén.
Endomitózist akkor jelentkezik, ha zavar a mitózis (tárolására nukleáris borítékot prophase, zavar a mitiotikus kezdetén a anafázis), és vezet a sejtek fokozott ploiditása többszöröse „n”. Ha a megadott endomitózist sejteket tartalmazó 2n, a képződött sejt - N 4, stb Így, az eredmény a endomitózist - .. Poliploida.
Polietilének - a kialakulását óriás politén (mnogonitchatyh) kromoszómák. Az egyik időszakban S DNS-replikáció következik egy másik tucat vagy több száz alkalommal, így kialakult kromoszómák tartalmaznak több száz DNS-molekulák. A lényeg az, hogy ez - interfázis kromoszómák, melyek transzkripciós folyamatok (puff régió), és ez látható fénymikroszkóppal. Összehasonlítva a lokalizáció felfújja és a szintézis bizonyos proteinek is létrehozhat citológiai térkép kromoszómák, azaz nagyjából meghatározza a helyét az egyes gének a kromoszóma (16. ábra). A biológiai jelentősége polyteny - számának növelése azonos gének, és ennek eredményeként, egy éles intenzívebbé szintézisének bizonyos proteinek.