Kromoszóma struktúra
Minden kromoszóma kromatinból - egy komplex DNS-komplexből áll. fehérjék és más komponensek (különösen RNS). A kromatin heterogén, és ilyen típusú heterogenitás bizonyos típusai láthatóak mikroszkóp alatt. Vékony kromatin szerkezet a interfázisban sejtmagban, meghatározott jellegű szóló DNS és kölcsönhatása fehérjékkel, fontos szerepet játszik a géntranszkripció és a DNS-replikáció és esetleg sejtdifferenciálódás.
DNS-nukleotidok szekvenciái, amelyek géneket képeznek és templátként szolgálnak az mRNS szintéziséhez. a kromoszómák egész hossza mentén vannak elosztva (egyes gének természetesen túl kicsi ahhoz, hogy mikroszkóp alatt láthatók legyenek). A 20. század végére, körülbelül 6000 génre, meghatározták, hogy melyik kromoszóma és a kromoszóma melyik régiójában találhatók, és mi az adhézió jellege (vagyis az egymáshoz viszonyított pozíciók).
A metafázis kromoszómák heterogenitása - amint már említettük - akár fénymikroszkóppal is látható. A legalább 12 kromoszómán végzett differenciálfestés különböző homológ kromoszómák közötti sávok szélességében mutatott különbséget (66.3 ábra). Az ilyen polimorf régiók nem kódoló, erősen ismétlődő DNS-szekvenciákból állnak.
A molekuláris genetika módszerei lehetővé tették számos DNS méretű polimorf régiók azonosítását, amelyek mérete kisebb, és ezért nem mutathatók ki fénymikroszkóppal. Ezek a telkek mutatják, hogy restrikciós fragmens hossz polimorfizmus, változtatásával tandem ismétlődések számának polimorfizmus és a rövid tandem ismétlődések (mono-, di-, tri- és tetranukleotidot). Az ilyen változékonyság fenotipikusan általában nem nyilvánul meg.
Azonban, polimorfizmus egy kényelmes eszköz a prenatális diagnosztika egyes markerek keresztül történő kötődés mutáns gének okozó betegségek (például, Duchenne myopathia), valamint akkor, amikor létrehozó ikrek zigoticitását. az apaság megállapítása és a graft elutasítás előrejelzése.
Nehéz túlbecsülni az ilyen markerek fontosságát, különösen a magas polimorf rövid tandem ismétlés genomjában, az emberi genom feltérképezéséhez. Különösen lehetővé teszik számunkra, hogy megállapítsuk a lókuszok interakciójának pontos sorrendjét és természetét, amelyek fontos szerepet játszanak a normál ontogenitás és a sejtek differenciálódásának biztosításában. Ez vonatkozik azokra a lókákra is, amelyek mutációi örökletes betegségekhez vezetnek.
Az akrocentrikus autoszómák rövid karjának mikroszkóposan elkülönített területei (66.1 ábra) biztosítják az rRNS és a nucleolus képződésének szintézisét. ezért ezeket a nukleolus szervező régiói nevezik. A metafázisban nem kondenzálódnak, és nem festenek. A nukleoláris szervező régiói szomszédosak a kromoszóma rövid karjának végén található kondenzált kromatin helyek - a műholdak. A műholdak nem tartalmaznak géneket és polimorf régiók.
A sejtek egy kis részében lehetséges azonosítani a metafázis többi dekondensált területét, az úgynevezett törékeny területeket. ahol "teljes" kromoszóma-szünetek fordulhatnak elő. A klinikai jelentőség megsérti az egyetlen olyan helyet, amely az X kromoszóma hosszú karjának végén található. Az ilyen rendellenességek törékeny X kromoszóma szindrómáját okozzák.
A kromoszómák speciális területeiről további példák telomerek és centromerek.
A telomerek a kromoszómák terminális régiói, amelyek kölcsönhatásba lépnek a nukleáris borítékkal; Feltételezik, hogy részt vesznek az interphase mag rendezett szervezésének fenntartásában és homológ kromoszómák helyes párosításában a meiózisban.
A centromerek az orsó mikrotubulusok metafázisban való rögzítésének helyszínei.
A kromoszómák heterogenitása az S periódusban a helyük aszinkron replikációjával is manifesztálódik. Általában a késői replikáció az inaktív helyeken jellemző.
A nőknél a két X kromoszóma egyike szinte teljesen inaktiválódik (kivéve a pszeudoautoszómális régiót és több további lókuszt). Az inaktivált X-kromoszóma replikálódik később, a végén az S fázisú, és kondenzáljuk az interfázisban és megkülönböztethető a mikroszkóp alatt, mint a szex kromatin vagy Barr test. A replikáció aszinkronja, amelyet leginkább az X-kromoszómában látunk, szintén jellemző az autoszómák egyes területeire. Feltételezzük, hogy az autoszómákban az aszinkronizmust genomikus imprintinghez kötik.
Eddig a heterokromatin szerepe még nem bizonyított. amely az emberi genom jelentős részét képezi. A hexeterokromatin az egész sejtciklus során kondenzálódik, inaktív és későn ismétlődik. A legtöbb görbe kondenzáljuk és inaktív az összes sejtben (konstitutív heterokromatin), bár mások, mint például az X-kromoszóma lehet mind inaktív, és sűrített és dekondenzált és aktív (fakultatív heterokromatin). Ha a kromoszómális rendellenességek következtében a gének a heterochromatin mellett vannak, akkor az ilyen gének aktivitása megváltozhat, vagy akár blokkolható is. Ezért a kromoszóma-rendellenességek megnyilvánulása. mint a duplikációk vagy a deléciók, nem csak az érintett lókuszoktól függenek, hanem a kromatin típusától is. Számos kromoszóma rendellenesség, amelyek nem halálosak, befolyásolják a genom inaktív vagy inaktivált régióit. Talán ez megmagyarázza, hogy az X kromoszómán egyes kromoszómákon vagy monoszómán való triszómia összeegyeztethető-e az életével.
A kromoszóma rendellenességek megnyilvánulása szintén függ a strukturális és szabályozó gének új helyétől, egymáshoz viszonyítva és a heterochromatinnak.
Szerencsére a kromoszómák számos szerkezeti jellemzője citológiai módszerekkel megbízhatóan kimutatható. Jelenleg számos módszer létezik a differenciál kromoszómafestésre (66.1 ábra és 66.3 ábra). A helyszín és a sávok szélességét azonosak minden egyes párban a homológ kromoszómák, kivéve a polimorf helyek, így színező lehet használni a klinikai citogenetika azonosítani kromoszómák és detektálására strukturális hibák bennük.