Хромосомы человека

Построение мультилокусной генетической карты (карты сцепления) хромосомы человека — непростая задача для ее решения используют специализированную комьютерную программу, позволяющую установить порядок расположения локусов, наилучшим образом согласующийся с данными по рекомбинациям. Проблема упорядочивания локусов усложняется по мере возрастания числа локусов, которые необходимо картировать. Для локусов сушествует М/2 возможных вариантов их расположения. Так, для 10 локусов их число равно 1 814 400. И хотя некоторые комбинации заведомо нереальны, даже если основываться на визуальной проверке данных, все же число возможных вариантов остается очень большим. Обычно сначала находят наиболее вероятное расположение нескольких сцепленных локусов, а затем комбинируют эти наилучшие варианты и строят статистически достоверную карту сцепления всех локусов. Критерием того, расположен ли один локус рядом с другим, является значение десятичного логарифма правдоподобия (лод-балла) если он равен или превышает +3,00, то ответ будет положительным. [c.459]

О пространственном строении нуклеиновых кислот следует сказать особо. Структурная организация и конформационные возможности дезоксирибонуклеиновых кислот в клетке определяются не столько самими молекулами ДНК, сколько их взаимодействиями с многочисленной группой так называемых ДНК-связывающих белков, среди которых центральная структурная роль принадлежит гистонам. Молекула ДНК, имеющая длину, например в хромосоме человека, несколько сантиметров, с помощью гистонов упакована в клеточном ядре, диаметр которого равен лишь нескольким микрометрам. Самым нижним уровнем упаковки является двой- [c.52]

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]

Нуклеосомы — это только первый уровень компактизации ДНК в клеточном ядре. На втором уровне нуклеосомы объединяются в хроматиновую фибриллу толщиной 25—30 нм. В свою очередь фибрилла изогнута в петли, прикрепленные своими ос-. нованиял1и к ядерному матриксу (скелету). В одной петле содержится от 5 до 50 тысяч пар нуклеотидов. Такая многоэтажная иерархия структур приводит к чрезвычайно плотной упаковке ДНК. Так, в 46 хромосомах человека содержится около [c.296]

Длина молекулы ДНК хромосомы человека достигает 8 см, но умещается в хромосоме длиной в несколько нанометров. Это объясняется тем, что двухцепочечная спираль ДНК в пространстве укладывается в еще более [c.663]

Использование таких приемов отбора позволило получить гибриды не только путем слияния линий клеток одного вида, о и межродовые гибриды клеток человека с клетками мыши м крысы. Эти линии клеток грызунов/человека нестабильны, тричем легче они теряют хромосомы человека, так что после тридцати делений в процессе выращивания у них остается всего семь из 24 хромосом человека, изначально присутствовавших в гибридной клетке. Этот процесс элиминации хромосом был Применен при картировании генома человека, поскольку таким путем удается быстро локализовать определенные гены на хромосомах. [c.313]

Таблица 18.5. Результаты гибридизации фрагмента человеческой ДНК (14,9 т.п.н.) с метафазными хромосомами человека

Ген, ответственный за биосинтез С., локализован в 21-й хромосоме человека. При трисомии по этой хромосоме (когда организм содержит 3 гомологич. хромосомы) активность С. в клетках крови увеличена на 50%. При увеличении парциального давления О2 кол-во С. в организме увеличивается. Имеются сведения о радиопротекторном действии С. [c.474]

Для проведения гибридизационного анализа в растворе требуется большое количество ДНК. Дополнительные затруднения связаны также с возможностью перекрестной гибридизации между гомологичными генами человека и мыши. Многие из этих трудностей могут быть преодолены с помощью блот-гибридизации по Саузерну. На первом этапе соответствующий ДНК-зонд метят радиоактивными изотопами (такими, как Р или Н) с помощью ник-трансляции. Затем из гибридных линий клеток, несущих определенные хромосомы человека, выделяют препараты тотальной ДНК. Как показано на рис. 18.17, эти препараты ДНК [c.308]

Хромосомы человека в клетках, полученных слиянием лимфоцитов человека с клетками миеломы мыши, нестабильны, поэтому трудно получить клетки, способные вырабатывать моноклональные антитела человека. [c.214]

Возможно, подходящим терапевтическим вектором станет искусственная хромосома человека. Это связано с 1) возможностью включения в нее протяженных сегментов чужеродной ДНК вместе с полным набором регуляторных элементов для одного или нескольких терапевтических генов 2) возможностью использования геномного варианта терапевтического гена, обеспечивающего высокую эффективность его экспрессии 3) стабильностью терапевтического гена и его длительной экспрессией как в пролиферирующей, так и в неделящейся клетке-мишени. [c.501]

Необходимо иметь в виду, что, в оттшчие от половой гибридизации, соматическая гибридизация эукариотических клеток завершается объединением под одной мембраной не только ядерных геномов двух (или более) особей, но и генов цитоплазмы (митохондриальных, хлоропластных, емкостью в 1000—2000 генов), что может отразиться на функциональной активности гибрида У межвидовых гибридов часть хромосом может затрачиваться за счет элиминации, которая оказывается видоспецифичной Так в гибридах протопластов клеток "мышь х человек" и "человек х комар" элиминируются хромосомы человека и комара соответственно При морфологическом различии хромосом такие гибриды удобны для картирования генов Напомним, что в соматических клетках мыши содержится 20 пар хромосом, в клетках человека 23 пары хромосом и три пары — в диплоидных клетках комара [c.183]

Наличие в X- и Y-хромосомах человека специфических негомологичных и гомологичных участков полностью не доказано. С другой стороны, достоверно известно, что у цветкового [c.148]

Длина молекулы ДНК хромосомы человека достигает 8 см, но умещается в хромосоме длиной в несколько нанометров. Это объясняется тем, что двухцепочечная спираль ДНК в пространстве укладывается в еще более сложную кольцевую форму, или суперспираль. [c.721]

Рис. 24.17. Половые хромосомы человека в метафазе мейоза.

Таким образом, упаковочный коэффициент для цепочек ДНК оказывается огромным. В самой маленькой хромосоме человека (ее размер около 2 мкм) длина молекулы ДНК составляет 14 мм, т. е. коэффициент равен 7000. Дело в том, что цепочки ДНК намотаны на ядра белков, имеющие форму дисков, причем цепочки плотно прижаты к дискам в тех точках, где намотка начинается и [c.16]

Рис, 1.8. Первая, пятая и тринадцатая хромосомы человека представляют на этом рисунке соответственно метацентрический, акроцентрический и телоцентрический типы хромосом, [c.23]

Вариабельность потери хромосом человека у клеточных гибридов мышь—человек облегчает картирование человеческих генов. Для картирования генов мыши используют клеточные гибриды мышь—хомячок. Если присутствие продукта изучаемого гена коррелирует с наличием какой-либо одной хромосомы в гибриде, то этот ген, скорее всего, локализован в этой хромосоме. Должны соблюдаться два условия. Во-первых, исследуемый признак, кодируемый хромосомами человека, должен четко (на клеточном уровне) отличаться от аналогичного признака мыши. Например, исследуемая линия клеток человека содержит мутантную лактатдегидрогеназу А (LDH-A). Этот фермент отличается от белка, кодируемого соответствующим мышиным геном. Эти две формы легко разделяются при гель-электрофорезе. Второе условие, необходимое для картирования,-возможность идентификации данной человеческой хромосомы, присутствующей в исследуемой клеточной линии. [c.297]

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]

Корреляция между присутствием ферментного маркера, определенной хромосомы и определенной полосы при гибридизации позволяет соотнести исследуемый ген с той или иной хромосомой человека [c.310]

Принцип этого метода прост. Рассмотрим его на конкретном примере картирования некоего фрагмента ДНК человека величиной 14,9 т.п.н., клонированного на фаговом векторе. Функция этого фрагмента ДНК не ясна. Известно, что он присутствует в количестве не более одной-двух копий на гаплоидный геном. Метафазные хромосомы человека, распределенные на стандартном предметном стекле, обрабатывали с целью удаления примесей связанной РНК и денатурации хромосомной ДНК. В качестве зонда использовали клонированный фрагмент ДНК, радиоактивно меченный ( Н) с помощью ник-трансляции. Пред- [c.314]

Более 500 генов распределено по конкретным аутосомам. В каждой хромосоме, включая Y-хромосому, локализовано не менее 3 генов. Более 100 генов идентифицировано в Х-хромосоме и более 30 в больших хромосомах 1-6. На рис. 18.20 приведены все хромосомы человека и указана локализация некоторых генов. [c.316]

Однако данный подход имеет ряд недостатков. Во-первых, не всегда можно определить генотип деда, а следовательно, фаза, в которой находятся аллели у предположительно дигетерозиготной матери, остается неизвестной. Во-вторых, не все матери в большой выборке семей будут гетерозиготны по одним и тем же двум локусам. Несмотря на все усилия, до 1980-х гг. не удавалось построить достаточно протяженную однозначную карту сцепления Х-хромосомы человека, основанную на подсчете рекомбинантных и нерекомбинантных хромосом. В то время было известно всего [c.447]

Для создания STS были разработаны различные подходы. В одном из них ДНК из очищенного препарата одной хромосомы человека, изолированной при помощи проточной цитофотометрии, обрабатывают рестриктазой и клонируют в векторе, способном акцептировать небольшие (<1000 п. н.) фрагменты ДНК. Затем секвенируют вставки из клонов, выбранных случайным образом, и отбрасывают те клоны, в которых вставки короче 100 п. н., и те, которые содержат последовательности из повторяющихся элементов ДНК человека. Наличие повторов определяют при помощи компьютерных программ, сравнивая нуклеотидную последовательность вставки с последовательностями всех известных повторов ДНК человека. Затем для каждого отобранного клона находят нуклеотидные последовательности праймеров. Каждый STS тестируют на предмет уникальности амплифицируемого фрагмента хромосомной ДНК. [c.463]

Искусственная хромосома содержит три основных элемента концевые участки (теломеры), центромеру и точки инициации репликации. Свойства теломерных областей хромосом человека хорошо изучены, чего нельзя сказать о центромерах и точках инициации репликации, и существовали опасения, что искусственную хромосому человека не удастся сконструировать, пока не будут досконально изучены все ее элементы. Однако уже получены и поддерживаются в трансфицированной культуре клеток стабильные линейные искусственные хромосомы человека (микрохромосомы), состоящие из множества ДНК-повторов (длиной около 1 м. п. н.) центромерной области Y-хромосомы, высокомолекулярных фрагментов геномной ДНК и теломерных участков. В их центромерную область был встроен ген устойчивости к неомицину, что позволило использовать среду G418 в качестве селективной. В нескольких G418-устойчивых клетках были обнаружены микрохромосомы длиной от 6 до 10 м. п. н. [c.501]

ДНК-элементов. Ясно, что создание искусственной хромосомы человека, содержащей тера-певтический(е) ген(ы), вполне реально, но основной проблемой станет доставка этой огромной молекулы ДНК в ядро клетки-мише-ни. Кроме того, экспрессия генов, входящих в состав ДНК-блоков, из которых построена ис-1сусственная хромосома, может оказывать вредные воздействия на клетки-мищени. Для начала в ткани пациента можно попытаться импланти- [c.502]

Зачастую химизм связывания флуорохрома с клетками, их структурами или какими-либо веществами совершенно не ясен, но тем не менее и в этих случаях флуоресцентный метод ввиду высокой чувствительности и специфичности остается лучшим методом обнаружения и анализа различных тонких особенностей объекта. Так, несколько лет назад было обнаружено, что хромосомы человека и многих других организмов неравномерно окрашиваются но длине некоторыма флуорохромами, в первую очередь акрихином и акрихин-ипритом [c.293]

При наблюдении в микроскоп за ядром делящихся эукариотических клеток было обнаружено, что их генетический материал распределен по хромосомам, число которых зависит от вида организма (табл. 27-5). В клетке человека, например, содержится 46 хромосом. В настоящее время установлено, что каждая хромосома эукариотической клетки типа показанной на рис. 27-21 содержит одну очень большую молекулу двухцепочечной ДНК, длина которой может в 4-100 раз превышать длину ДНК Е. oll. Например, физическая длина молекулы ДНК одной из наиболее мелких хромосом человека составляет 30 мм, что почти в 15 раз больше длины молекулы ДНК Е. соИ. Молекулы ДНК в сорока шести хромосомах человека не одинаковы по размеру они могут различаться между собой более чем в 25 раз. Эукариотические ДНК имеют не кольцевую структуру, а линейную. Каждая эука- [c.872]

Как отмечалось в гл. XIII, пол у человека определяется обычным механизмом XX-XY, распространенным и у других двуполых организмов. Это в свою очередь позволяет объяснить наличие сцепленных с полом признаков, которые обусловлены генами, локализованными в X- или У-хромосоме. Подробное изучение таких признаков привело к предварительным выводам о расположении сцепленных с полом генов в половых хромосомах человека (см. гл. XIV). В отношении остальных 22 пар хромосом человека наши сведения пока еще очень отрывочны. Данные о сцеплении генов относятся преимущественно к случаям сцепленного с полом наследования. Известно также несколько примеров множественного аллелизма, например в отношении групп крови, принадлежащих к системе А, В, О (см. гл. XV). [c.433]

Третичная структура молекул ДНК на некоторых участках может подвергаться дальнейшей пространственной укладке в суперспираль, приобретая структуру в виде кольца. Третичная структура образуется благодаря белкам, которые входят в нуклеопротеидный комплекс хромосом. Супер-спиральная структура обеспечивает экономную упаковку огромной молекулы ДНК. Так, в хромосоме человека молекула ДНК настолько уплотнена, что ее длина укладывается в 5 нм, хотя истинная ее длина достигает примерно 8 см. [c.218]

Хромосома эукариотов, например одна из хромосол человека, содержит около 10 нуклеотидных пар ДНК, т. е. примерно в 30 раз больше, чем геном Е. соИ, содержащий около 3-10 пар нуклеотидов. Длина двуспиральной ДНК, содержащейся в хромосоме человека, составляет около 40 ООО мкм, и, поскольку эта хромосома в метафазе имеет длину всего 4 мкм, очевидно, что ДНК в ней должна быть упакована очень плотно. Топологические взаимоотношения между хромосомой и содержащейся в ней ДНК до сих пор четко не выяснены. Наиболее простая точка зрения, совместимая со всеми имеющимися данными, состоит в том, что хромосомная ДНК представляет собой одну непрерывную двойную спираль длиной 40 ООО мкм, растянутую по длине хромосомы, и что в ходе упаковки она многократно перекручивается. Отнюдь не обязательно, что столь длинная двойная спираль должна иметь непрерывную цепь ковалентных связей вполне возможно, что в ее двух комплементарных цепях имеются случайно расположенные разрывы отдельных нитей. Возможно также, что эта ДНК состоит из нескольких разных молекул ДНК, соединенных конец-в-конец (гипотетическими) белковыми муфтами . Во всяком случае, как было прсдемснстрирсвано в опытах Дж. Тэйлора в 1957 г., хромосома эукариотов гедет себя таким сбразсм, как если бы она содержала одну двойную спираль ДНК, реплицирующуюся по полуконсервативному механизму (фиг. 89). [c.499]

Степень конденсации ДНК может быть выражена как плотность упаковки, т.е. отношением длины ДНК к длине, содержащей ее хромосомы. Например, самая маленькая хромосома человека содержит ДНК, состоящую из 4,6-10 п.н. (примерно в 10 раз больше, чем размер генома Е. oli). Длина такой ДНК составляет 14 000 мкм (1,4 ем), а соответствующая хромосома, измеренная в сконденсированном состоянии в метафазе, имеет в длину всего лишь около 2 мкм. Таким образом, плотность упаковки этой хромосомы в метафазе равна примерно 7000. [c.344]

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]

Препарат хромосом человека, не содержащий примеси клеток, может быть получен при соответствующей обработке, вскрывающей плазматическую и ядерную мембраны клетки. В семидесятых годах были разработаны методы фракционирования и проточной микрофлуоримет-рии, позволяющие осуществлять сортировку хромосом на фракции, содержащие индивидуальные хромосомы человека высокой чистоты (рис. 18.13). Когда свободные хромосомы добавляют к культивируемым клеткам мыши, то эти клетки могут захватывать целые хромосомы в процессе эндоцитоза. Внутри реципиентной клетки захваченные хромосомы обычно деградируют, распадаясь на фрагменты. Если такие фрагменты содержат центромерные области, то они могут поддерживаться как единое целое. Фрагменты, лишенные центромеры, могут транслоцироваться на мышиные хромосомы. В том и другом случае определенные человеческие гены будут экспрессироваться в гибридных клетках (рис. 18.14). Встраивание фрагментов в хромосому мыши происходит с очень низкими частотами, от 10 " до 10 на клетку. Встраиваемые фрагменты могут быть как очень мелкими, не видимыми в световой микроскоп, так и достаточно крупными, включая плечи хромосом и даже целые хромосомы. Такой перенос генетического материала от донора, сопровождающийся встраиванием в хромосомы реципиента, называется трансформацией (как у бактерий) или трансфекцией. [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология