Хромосомы окрашивание

Рис. 21-26. Возможный механизм амплификации гена, приводящей к избыточной продукции белка Процесс начинается с акта дупликации, в основе которого, но-видимому, лежит незаконная рекомбинация. Изображенная на рисунке схема предполагает, что незаконная рекомбинация может быть следствием дестабилизирующего эффекта избыточной репликации ДНК. Если дупликация гена произошла, неравный обмен сестринских хроматид в результате рекомбинации между одинаковыми копиями генов в ходе репликации ДНК может дополнительно увеличить число копий гена (см. разд. 10.5.2) в результате их количество в хромосоме может достигать десятков и сотен. Многочисленные повторы ДНК делают видимым содержащий их сегмент — он выявляется в хромосоме как область гомогенного окрашивания. Амплифицированный участок может быть также вырезан из своего локуса (видимо, опять же с участием какого-то из рекомбинационных механизмов) и дать начало самостоятельным двойным минихромосомам (см. разд. 21.1.13). Общая длина амплифицированного по такому механизму сегмента ДНК обычно

Рис. 21.7. Поперечная исчерченность метафазных хромосом мужчины. Разработанная в 60-е годы методика дифференциального окрашивания выявляет светлые и темные участки (полосы) в хромосомах. Наиболее ча-

Митотические хромосомы транскрипционно инертны. Во всяком случае они так компактны, что в них нельзя различить отдельных локусов. В отдельных участках, которые становятся видимыми при окрашивании методом G-сегментов (как это показано на рис. 28.9), содержится примерно 10 п. н. ДНК, и в них может поместиться много сотен генов. [c.354]

Рис. 2.8. Кариотип мужчины хромосомы окрашены стандартным методом и методами, выявляющими характерную сегментацию. Слева направо стандартное окрашивание схематическое изобра-

До недавнего времени мало было известно о локализации генов в хромосомах человека. Исключение составляли лишь признаки, сцепленные с полом (гл. 1, разд. В, 4), которые могут быть локализованы в Х-хромосомах. Ряд исследований, проведенных в последнее время, ознаменовались успехами и привели к систематическому картированию большого количества генов человека [169—171]. Наиболее важным оказался при этом метод слияния соматических клеток (дополнение 15-Д). Для слияния человеческих лимфоцитов с клетками грызунов часто используют инактивированный вирус Сендай, обладающий способностью вызывать сначала адгезию, а затем слияние клеток. Из гибридных клеток, полученных в результате слияния человеческих клеток с клетками мыши или хомяка, можно получить линии клеток, ядра в которых также сливаются. Хотя такие клетки могут размножаться, давая много поколений, тем не менее они склонны утрачивать при этом хромосомы, особенно те из них, которые ведут свое происхождение от клеток человека. Наблюдая за утратой определенных биохимических признаков, например некоторых ферментов, специфических для человека (которые могут быть отделены от ферментов хомяка методом электрофореза), можно установить наличие или отсутствие определенного гена в данной хромосоме. Очевидно, что для этого необходимо одновременно следить за потней хромосом на каждой стадии эксперимента. Новые методы окрашивания позволяют идентифицировать каждую из 26 пар хромосом человека. В настоящее время разрабатываются методы точного генетического картирования применительно к культуре клеток [171]. [c.268]

В последние годы в результате применения флюоресцирующих веществ и различных модификаций методики окрашивания ло Гимза разработаны методы дифференциальной Окраски хромосом растений и животных. В результате такого окрашивания каждая хромосома имеет свой определенный рисунок поперечной исчерченности, заключающийся в чередовании темных и светлых полос. [c.198]

Из-за диффузного состояния хроматина мы в настоящее время не можем узнать детали его организации. Но мы можем поставить вопрос насколько жестко организована структура хромосомы Всегда ли определенные последовательности располагаются в одном и том же участке хромосомы, или скручивание нити в общую структуру является достаточно случайным Несколько лет назад в результате разработки метода дифференциального окрашивания на G-сегменты было показано, что для каждой хромосомы характерна особая воспроизводимая при редупликации ультраструктура. Если хромосомы обработать специальным образом и затем окра- [c.350]

Рис. 13-44. На этих световых микрофотографиях культивируемых клеток сумчатого (клеток Р1К) показан ход митоза в животной клетке. Микротрубочки видны благодаря окрашиванию антителами с золотом хроматин окрашен толуидиновым синим. Г лавные события митоза на уровне световой микроскопии известны уже более 100 лет. В интерфазе центросома, содержащая пару центриолей, служит центром интерфазного скопления микротрубочек. В ранней профазе единственная центросома содержит две пары центриолей (на снимке не видны) в поздней профазе центросома делится, в результате чего образовавшиеся звезды отходят друг от друга. В прометафазе разрушается ядерная оболочка, и это позволяет микротрубочкам веретена взаимодействовать с хромосомами. В метафазе уже ясно видна двухполюсная структура веретена и все хромосомы выстраиваются в его экваториальной области. В ранней анафазе все хроматиды одновременно разделяются и под действием нитей веретена начинают двигаться к полюсам. В течение позоней анафазы полюса веретена все дальше отходят друг от друга, еще более раздвигая две группы хроматид. В телофазе формируются дочерние ядра, и в поздней телофазе почти полностью завершается цитокинез между дочерними

Окрашивание. Наиболее простой способ окрашивания-красителем Гимза или 2%-ным ацетоор-сеином, или 2%-ным ацеткармином. Эти красители окрашивают хромосомы целиком, равномерно и интенсивно. Для некоторых диагностических целей (например, для выявления численных аномалий хромосом) этот метод вполне достаточен. Для получения более детальной картины структуры хромосом и идентификации отдельных хромосом или их сегментов используются различные способы дифференциального окрашивания. [c.43]

В конденсированном состоянии каждый домен хроматина представляет собой, вероятно, компактную глобулу, которая занимает в метафазной хромосоме четко определенное положение для каждого участка ДНК. При локализации определенных генов в метафазной хромосоме они всегда обнаруживаются в одном и том же ее участке. Регулярная организация метафазных хромосом подтверждается также тем, что окрашивание их различными красителями дает стандартную картину в виде чередующихся полос более и менее интенсивной окраски. Полученная при окрашивании характерная исчерченность является надежным тестом для идентификации отдельных хромосом. [c.248]

Группа Г (19-20). Эти две хромосомы имеют центромерный индекс в пределах 36-46. В стандартных препаратах они выглядят одинаково, но при дифференциальном окрашивании резко различаются. [c.50]

В спокойном состоянии ядро кажется почти однородным, и даже при окрашивании трудно выделить в нем какие-либо структуры. Но в процессе деления (митоз) содержимое ядра приобретает структурированный характер. Уплотнение ядерного вещества четко выделяет хромосомы. Самым замечательным свойством двойной спирально закрученной молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК, как известно, является ее способность развертываться и, присоединяя органические основания из окружающей среды, удваиваться. Процесс удвоения ДИК, по-видимому, подчиняется регулирующим воздействиям. Если хромосома имеет кольцевое строение, то удвоение — репликация — начинается [c.166]

Обьино самая продолжительная фаза деления. Хромосомы укорачиваются и утолщаются в результате спирализации и более плотной упаковки их компонентов. При окрашивании они четко видны. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединяющихся центромерой, которая не окрашивается. В животных клетках центриоли расходятся к противоположным концам клетки. Можно видеть короткие микротрубочки, отходящие от центриолей по радиусам и образующие так называемую звезду. Ядрышки исчезают, так как их ДНК переходит в некоторые хромосомы. В конце профазы ядерная оболочка дезинтегрируется с образованием множества мелких пузырьков. Образуется веретено. [c.147]

Степень разрешения, достигаемая при картировании, определяется используемыми методами. Наиболее современные методы окрашивания позволяли выявить до 1000 полос на всех 23 хромосомах человека. В среднем на хромосому при этом приходится 50 полос, хотя на некоторых хромосомах их можно обнаружить в несколько раз больше, чем на других (сравни хромосомы 1 и 22 в табл. 18.9). Гаплоидный геном человека состоит из 3 10 п.н. Каждая полоса содержит 3-10 п.н., что соответствует нескольким сотням генов. Таким образом, пределом разрешения картирования с привлечением цитогенетических методов являются расстояния, соответствующие сотням генов. [c.316]

Дифференциальное окрашивание. Многие исследователи отмечали в хромосомах, окрашенных [c.43]

Появление более тонких методов исследования субклеточных компонентов в первые десятилетия этого века позволило выяснить локализацию обоих типов нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) в клетке. Было обнаружено, что именно ДНК является тем веществом, которое обусловливает то характерное окрашивание части ядра гистологическим красителем, на основании которого эта часть ядра была первоначально названа хроматином . Дальнейшее исследование показало, что ДНК действительно является главной составной частью хромосом, в которых она связана с белком, масса которого в хромосомах в три-четыре раза превышает массу ДНК. В отличие от ДНК, которая обнаруживается главным образом в ядре, основная масса РНК локализована в цитоплазме. Однако небольшая часть клеточной РНК находится в ядре. Она сосредоточена там в ядрышке, которое характеризуется чрезвычайно высокой концентрацией РНК. [c.44]

О-ОКРАШИВАНИЕ ХРОМОСОМ. Метод специфического окрашивания метафазных хромосом позволяет идентифицировать отдельные хромосомы гаплоидного набора. [c.521]

Нри наблюдении окрашенных политенных хромосом в световой микроскоп хорошо заметны перемежающиеся поперечные полосы темные (диски) и светлые (междисковые участки) (рис. 9-43 и 9-44). Каждый диск и междисковый участок состоят из 1024 идентичных последовательностей ДНК, расположенных рядом друг с другом. Около 85% ДНК в политенных хромосомах содержится в дисках и 15%-в меж дисковых участках. Хроматин каждого диска при окрашивании выглядит более темным, так как он более конденсирован, чем хроматин междисковых участков фис. 9-45). Полагают, что диск состоит из петли, которая многократно сложена (рис 9-46) В зависимости от размера отдельные полосы содержат от 3000 до 300000 нуклеотидных пар. Поскольку каждый диск можно идентифицировать исходя из его толщины и расположения в хромосоме, все диски могут быть пронумерованы, что дает возможность составить карту политенной хромосомы. Во всем геноме дрозофилы содержится примерно 5000 дисков и 5000 междисковых участков. [c.126]

ДЫЙ из которых обладает воспроизводимым типом окрашивания, что дает возможность идентифицировать не только отдельные хромосомы, но и их плечи или отдельные участки (рис. 5.2). [c.89]

Происходившее в то время бурное развитие химии анилиновых красителей, последовавшее за открытием Вильямом Перкиным мовеина в 1856 г., стимулировало систематическое исследование окрашивания биологических образцов. В общем, было установлено, что ядра клеток глубоко прокрашиваются красителями основного характера. Это свойство привело Флеминга к введению термина хроматин для обозначения вещества ядер клеток, из которого был получен нуклеин [7]. Эта работа привела к открытию похожих на палочки сегментов хроматина, наблюдаемых только в критических состояниях процесса деления клетки. Было выдвинуто предположение, что эти сегменты являются носителями наследственного материала и для них было принято название хромосомы [8]. Прямая связь между этой цитологической работой и исследованиями Мишера была понята Вильсоном [9] В настоящее время известно, что хроматин близко подобен, если не идентичен субстанции, известной как нуклеин (С29Н49ЫэРз022, в соответствии с данными Мишера), анализы которого показывают достаточную точность химического соединения нуклеиновой кислоты и альбумина. И таким образом, мы подошли к замечательному выводу о том, что наследственность может, вероятно, реализовываться в результате физической передачи особого соединения от родителя к потомку . [c.33]

Рис. 9-39. Микрофотографии трех пар митотических хромосом человека, полученные с помошью флуоресцентного микроскопа. А. Окрашивание хромосом АТ-специфичес-ким красителем Hoes ht 33258 (G-полосы). Б. Окрашивание хромосом G -специфическим красителем оливомицином (R-полосы). Черта указывает положение центромеры. Обратите внимание на то, что картины распределения сегментов (полос) в хромосомах на обеих фотографиях комплементарны полосы, яркоокрашенные на А, на Б затемнены и наоборот G-полосы проявляются и при окрашивании красителем Гимза (отсюда их название), а обозначение полос буквой R отражает тот факт, что они как бы обратны (reverse) G-no-

Обнаруживаемые вдоль хромосом более сильно флуоресцирующие участки (полосы) высоко специфичны для каждой хромосомы и воспроизводятся из опыта в опыт. Хотя механизм окрашивания до сих пор не ясен, однако само явление настолько хорошо воспроизводимо, что в настоящее время люминесцентный анализ хромосом, флуорохромированных акрихином, используется и в медицинской диагностике, и-в систематико-эволюционных работах, и во многих других областях [27]. [c.293]

Другое важное обстоятельство, заслуживающее внимания,— это образование хромоцентра. У плодовой мушки, как и у других организмов, хромосомы не однородны по всей своей длине, а состоят из эухроматиновых и гетерохроматиновых сегментов. Эти сегменты ведут себя по-разному в отношении окрашивания на различных стадиях митоза и мейоза. Особенность гетерохроматина состоит в том, что на стадии покоя он ясно виден, тогда как эухроматин почти невидим. По-видимому, гены локализованы преимущественно в эухроматине, [c.224]

Но из чего состоят эти петли — из ДНК, РНК или белков После окрашивания выяснилось, что количество ДНК в пуффе не превышает ее количества в обычном, не вздутом диске следовательно, здесь могла измениться только форма. Обычно РНК в хромосомах не обнаруживается. Однако вскоре после образования пуффа она появляется в них — это определяется либо при помощи специфических методов окрашивания, либо [c.296]

Для лучшего раздавливания объектов рекомендуется обработать их после окраски 5%-ным водным раствором цитазы (фермент пищеварительной железы виноградной улитки используются растертые высушенные зобы). Обычно применение ацетокармина дает возможность получать четко окрашенные хромосомы на фоне слабо окрашенной цитоплазмы. В том случае, если хромосомы красятся плохо, применяют протравливание в железо-аммоний-ных квасцах, в результате чего достигается достаточная степень контрастности в окрашивании хромосом и цитоплазмы. Для этого объект перед окрашиванием помещают на 5—10 минут в 2—4%-ный водный раствор железоаммонийных квасцов, промывают и окрашивают, как описано выше. [c.187]

До того как появился этот метод окрашивания, хромосомы различали только по размеру и по относительной локализации центромеры (см. далее). Теперь же каждую хромосому можно идентифицировать по характерному расположению полос. Картина расположения пoJЮ воспроизводится настолько постоянно, что можно различить участок, транслоцированный с одной хромосомы на другую, сравнив его по структуре с исходным диплоидным набором хромосом. [c.351]

Метод G-сегментации находит самое широкое практическое использование, однако природа дифференциального окрашивания до сих пор остается загадкой. Известно наверняка лишь то, что без предварительной обработки хромосомы окрашиваются краской Гимза более и.ти менее равномерно. Таким образом, образование полос обусловлено тем, что различные виды предварительной обработки по-разному влияют на отдельные участки хромосомы. (Вероятно, в результате экстракции каких-то компонентов, связываюших краску, из участков, образующих промежутки между G-сегментами.) Однако разнообразие эффективных воздействий так велико, что не позволяет понять общей природы реакции. Можно только предполагать существование какой-то большой по длине структуры, но, что лежит в ее основе, не известно. [c.351]

Области, находящиеся по обеим сторонам от центромеры, часто богаты сателлитными последовательностями ДНК и могут содержать значительное количество конститутивного гетерохроматина. В отличие от интерфазного хроматина гетерохроматин не сразу заметен в митотических хромосомах, но его можно увидеть, используя метод С-окрашивания. На рис. 28.10 видны тем-ноокрашенные области в районе всех центромер. Это свойство (так же, как и характерные черты интерфазного гетерохроматина) связано не с какими-то особенностями сателлитной ДНК, а зависит от белков, специфически присутствующих в этом месте. Конститутивный гетерохроматин, вероятно, не связан непосредственно с механизмом деления, так как он не всегда обнаруживается рядом со всеми центромерами. [c.352]

Поздние профазные и метафазные хромосомы человека после инкубирования в лимонной кислоте и окрашивания красителем Гимза покрываются темными и светлыми поперечными полосами разной ширины (С-полосы). Характер распределения этих полос различен для большинства хромосом и является строго воспроизводимым. После инкубации с акрихинипритом при освещении ультрафиолетом выявляются флуоресцирующие Р-полосы. Распределение выявляемых полос при обоих типах окраски совпадает. Это свидетельствует о том, что такое окрашивание визуализирует какие-то реально существующие структуры хромосом. На парижской конференции 1971 г. была разработана номенклатура для [c.299]

Для определения сходства и разЛичий между хромосомами разных организмов была разработана методика дифференциального окрашивания хромосом (см. дополнение 18.1). На рис. 21.25 изображены хромосомы человека и трех наших ближайших сородичей шимпанзе, гориллы и орангутана. По структуре они очень похожи, однако имеется и ряд перестроек. У человека 23 пары хромосом, а у кр) ных человекообразных обезьян-24. Два плеча крупной второй хромосомы человека соответствуют двум разным хромосомам обезьян (это хромосомы 12 и 13 шимпанзе и 13 и 14 гориллы и орангутана). Следовательно, в процессе эволюции произошла по крайней мере одна робертсоновская перестройка вероятно, это было слияние хромосом в эволюционной линии, приведшей к возникновению человека. На рис. 21.25 хорошо видны и другие структурные отличия. Например, хромосомы 4, 5, 12 и 17 человека и шимпанзе отличаются друг от друга перицентрически-ми инверсиями. [c.57]

Рис. 9-40. Стандартная карта распределения сегментов в каждой из хромосом, составляющих человеческий кариотип, на стадии прометафазы митоза Хромосомы от 1-й до 22-й пронумерованы в примерном соответствии с размером Диплоидная клетка человека содержит по две хромосомы каждого типа плюс две Х-хромосомьт (у женщин) или X- и Y-хромосомы (у мужчин). 850 полос, указанных на рисунке - это G-полосы, обнаруживаемые при окрашивании реагентами, специфичными к АТ-последова-тельностям ДПК Выделенные цветом головки на хромосомах 13, 14, 15, 21 и 22 указывают на расположение генов, кодирующих большие рибосомные РПК, цветными линиями отмечено положение

Активируются ли различные единицы репликации случайным образом или же существует строгий порядок, согласно которому и удваиваются определенные области генома Для того, чтобы ответить на этот вопрос, была проведена серия экспериментов. Синхронизированную клеточную культуру, находящуюся в S-фазе, в течение коротких промежутков времени метили аналогом тимидина 5-бромдезоксиуридином (BrdU). Области митотических хромосом, включившие метку в свою ДНК. можно обнаружить в М-фазе по снижению окрашивания определенным красителем или по связыванию со специфическими антителами. Такие опыты показали, что области хромосом реплицируются в виде больших единиц, а очередность их удвоения в S-фазе для каждой хромосомы строго регламентирована (рис. 9-60). [c.139]

Другим доказательством того, что в ходе развития позвоночных большие блоки ДНК не теряются и не перестраиваются, служит следующий факт. Митотические хромосомы из разных типов клеток после специального окрашивания имеют одинаковую поперечную исчерченность (см. рис. 9-40). Если исходить из этого критерия, следует признать, что набор хромосом в дифференцированных клетках человеческого тела идентичен. Более того, при сравнении геномов различных клеток методами генной инженерии оказалось, что изменения в экспрессии генов, сопу гетвующие развитию многоклеточных организмов, как правило, не сопровождаются изменениями в последовательностях ДНК соответствующих генов (некоторые важные исключения приведены в разд. 18.4.2). [c.177]

Рис. 10-36. Хромосомы человека в метафазе Специальная техника окрашивания позволяет выявить области конститутивного гетерохроматина (темные участки) Некоторые хромосомы помечены цифрами и буквой (С любезного разрешения James German )

Стандартное окрашивание. Хромосомы располагаются и нумеруются в зависимости от их длины. Согласно Денверской классификации, предложено нумеровать пары хромосом от I до 23 (1960). Патау [c.45]

Хромосома 3 с центромерным индексом 45-46 почти на 20% короче хромосомы 1 и, следовательно, легко идентифицируется. При окрашивании Q-мeтoдoм в проксимальном районе ее длинного плеча часто выявляется ярко флуоресцирующий сегмент. Интенсивность флуоресценции значительно варьирует у разных индивидов, но постоянна во всех клетках для одного и того же хромосомного варианта. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология