МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАФАЗНОЙ ХРОМОСОМЫ. ТИПЫ И ПРАВИЛО ХРОМОСОМ

 

Хроматин – это деспирализованная форма существования хромосом. В деспирализованном состоянии хроматин находится в ядре неделящейся клетки.

Хроматин и хромосомы взаимно переходят друг в друга. По химической организации, как хроматин, так и хромосомы не отличаются. Химическую основу составляет дезоксирибонуклеопротеин – комплекс ДНК с белками. С помощью белков происходит многоуровневая упаковка молекул ДНК, при этом хроматин приобретает компактную форму. Например, в деспирализованном (вытянутом) состоянии длина молекулы ДНК хромосомы человека достигает около 6 см, что примерно в 1000 раз превышает диаметр ядра клетки. Несмотря на то, что в неделящихся клетках хроматин находится в деспирализованном состоянии, тем не менее, отдельные его участки спирализованы, т.е. хроматин неоднороден по структуре.

Спирализованные участки хроматина называются гетерохроматин, а деспирализованные – эухроматин. На участках эухроматина идут процессы транскрипции (синтез иРНК).

Гетерохроматин – неактивный участок хроматина, здесь не происходит транскрипции.

В начале клеточного деления хроматин скручивается (спирализуется) и образует хромосомы, которые хорошо различимы в световой микроскоп. Значит, хромосома – суперспирализованный хроматин. Спирализация достигает своего максимума в метафазе митоза. Метафазная хромосома состоит из 2-х хроматид, соединенных в области первичной перетяжки - центромеры (рис. 20). Она разделяет хромосому на 2 плеча. Различают короткое плечо – p и длинное плечо – q. Концевые участки хромосом называются теломерами.

Рис. 20. Строение метафазной хромосомы

 

В зависимости от места расположения центромеры различают следующие типы хромосом (рис. 21):

1. Метацентрические (равноплечие, p=q);

2. Субметацентрические (неравноплечие, центромера сдвинута к одному из концов, p< q);

3. Акроцентрические (палочковидные, с центромерой, расположенной практически на конце хромосомы p< < q);

Характерной особенностью акроцентрических хромосом человека (13, 14 и 15, 21 и 22 пары) является наличие вторичной перетяжки и спутников. В области II перетяжки локализованы участки рДНК, отвечающие за синтез рРНК. Они называются ядрышко образующими районами (ЯОР).

4. Телоцентрические хромосомы характеризуются полным отсутствием одного из плеч и в норме у человека не встречаются. В области центромеры локализуется кинетохор – это участок, к которому прикрепляются микротрубочки веретена деления.

5. Спутничные (имеют вторичную перетяжку, которая отделяет небольшой участок хромосомы, называемый спутником).

Рис. 21. Формы хромосом:

I — телоцентрическая, II — акроцентрическая, III—субметацентрическая, IV—метацентрическая;

 

Хромосомы обладают следующими свойствами ( правилами хромосом ):

1. Индивидуальности – негомологичные хромосомы различаются между собой.

2. Парности – гомологичные хромосомы образуют пары.

3. Постоянством числа – все соматические клетки организма имеют постоянное число хромосом, характерное для вида.

4. Непрерывности – репродукция хромосом и передача наследственной информации при делении клетки.

КАРИОТИП И ИДЕОГРАММА

 

Хромосомы подразделяются на аутосомы и половые хромосомы или гетерохромосомы.

По предложению Г.А. Левитского (1924) совокупность признаков диплоидного набора хромосом соматических клеток была названа кариотипом. Он характеризуется числом, формой и размерами хромосом. В кариотипе соматической клетки человека различают 22 пары аутосом (одинаковые по строению и набору генов у представителей разного пола)и пару половых хромосом: ХХ у женщин и XY – у мужчин. Набор хромосом в соматических клетках называют диплоидным, а в половых клетках – гаплоидным. Для описания хромосом кариотипа по предложению С.Г. Навашина их располагают в виде идеограммы – систематизированного расположения хромосом попарно в порядке убывания их величины.

Денверская классификация

В 1960 году в городе Денвере, США, состоялась конференция по хромосомам человека. На ней различные подходы к систематизированию хромосом (по размеру, положению центромер, участкам с разной степенью спирализации и т. д.) были объединены в единую систему. Решением конференции стала так называемая Денверская классификация хромосом человека. Данная система руководствуется принципами: Все аутосомы человека пронумерованы по порядку от 1 до 22 по мере уменьшения их длины, половым хроматидам присвоены обозначения X и Y. Хромосомы кариотипа разбиты на 7 групп с учетом положения центромер, наличия спутников и вторичных перетяжек на хроматидах. Для упрощения классификации используется центромерный индекс, который рассчитывается делением длины короткого плеча на всю длину хромосомы и выражается в процентах.

Денверская классификация хромосом включает семь групп, в которых аутосомы расположены по порядку нумерации, но распределены неравномерно по количеству.

Это связано с признаками, по которым они распределяются в группы. Подробнее об этом в таблице2.

Таблица 2

Денверская классификация хромосом человека

 

Группа хромосом	Номера пар хромосом	Особенности строение пар хромосом в группе	Центромерный индекс %
А	1	Самая крупная метацентрическая	48-49
	2	Самая крупная субметацентрическая	38-40
	3	Крупная метацентрическая	45-46
B	4-5	Крупные субметацентрические	24-30
C	6-12 и Х хромосома	Средние субметацентрические	27-35
D	13-15	Средние акроцентрические	≈ 15
E	16	Мелкаясубметацентрическая	40
	17	Мелкая субметацентрическая	34
	18	Мелкая субметацентрическая	26
F	19-20	Самые мелкие метацентрические	36-46
G	21-22 и Y-хромосома	Самые мелкие акроцентрические	13-33

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: