Хромосомные основы наследственных болезней Гистон Н 1

Хромосомные основы наследственных болезней.

Гистон Н 1 «катушка» из 8 молекул гистонов Гистон Н 1 ДНК

Упаковка ДНК Двойная спираль ДНК Нуклеосомы Нити хроматина Петли из хроматиновых нитей Увеличенный фрагмент хромосомы Метафазная хромосома

Электронная микрофотография хромосом человека

Хромосомы человека при световой микроскопии

Морфология хромосом в зависимости от позиции центромеры Хроматиды Спутники Короткое плечо Центромера Длинное плечо Метацентрик Теломеры Субметацентрик Акроцентрик

Нормальный мужской кариотип

Идеограмма хромосом человека (G-окраска)

Идеограмма хромосомы Х

Половые хромосомы

Молекулярная цитогенетика комбинирует цитогенетические методы с молекулярно-генетической технологией.

FISH (флуоресцентная in situ гибридизация) на интерфазных ядрах с центромерной ДНК-пробой на хромосому X

FISH: теломерные ДНК-пробы

M-FISH

Пространственное расположение хромосом в ядре интерфазной клетки

CGH (сравнительная геномная гибридизация)

метод серийнойсравни тельной геномной гибридизации (array CGH) Sanlaville et al. Arch. Pediatr. 2005

Клонирование 1997 Первое клонированное животное. Доктор Ian Wilmut с овечкой Долли.

С годовщиной свадьбы, профессор Смит и миссис Смит! Блестящий обман, Людвиг! Только ты ошибся и прислал вместо одного - два своих клона!

Клеточный цикл

Центриоли Ядрышко Ядерная мембрана Интерфаза Митотическое веретено Центромера Митотическое веретено Профаза Метафаза Анафаза Телофаза МИТОЗ

Микротубулы и митотическое веретено

МЕЙОЗ

Исследования показывают, что ЧЕЛОВЕК имеет всего в два раза больше генов, чем ФРУКТОВАЯ МУШКА. Конечно, этим данным не стоит доверять, ведь они полученым, у которого генов всего-то в два раза больше, чем у фруктовой мушки.

Различия мужского и женского гаметогенеза зачатие м и т о з эмбриональныйп-д фетальный п-д пубертат рождение Мейоз I овуляция 60 -65 дней Мейоз II зачатие оогенез сперматогенез

Хромосомные мутации

Хромосомные аномалии Количественные Анеуплоидии – потеря или приобретение одной или более хромосом Моносомии, трисомии, тетрасомии Полиплоидии – добавление одного или более гаплоидного набора хромосом Триплоидии, тетраплоидии Структурные

Нормальная сегрегация хромосом в гаметогенезе Мейоз II

Возникновение численных хромосомных аномалий. Нерасхождение

Полиплоидия

Хромосомные аномалии Количественные Кольцевые хромосомы Структурные Делеции Изохромосомы Транслокации Реципрокные Робертсоновские Вставки (инсерции) Инверсии Перицентрические Парацентрические

Реципрокные и Робертсоновские транслокации Робертсоновская Реципрокная

Механизм возникновения транслокационной формы синдрома Дауна Нормальные хромосомы Утраченные фрагменты Носитель сбалансированной транслокации 14/21 Возможные гаметы Фенотип Нормальный Синдром носитель Дауна Летальный

Робертсоновская транслокация при синдроме Дауна (FISH)

Нормальные хромосомы Реципрокные транслокации и образование квадривалентов в мейозе Сбалансированная транслокация Квадривалент Сайты разрыва и обмена

квадривалент Нормальный или сбалансированный кариотип или Варианты образования гамет у носителей реципрокных транслокаций Несбалансированный кариотип или

FISH: микроделеция хромосомы 15 у ребенка с синдромом Прадера-Вилли. Использована локус-специфическая ДНК-проба.

Инсерция материала хромосомы 13 в длинное плечо хромосомы 5 Пэйнтинговая ДНК проба на хромосому 13

Механизмы возникновения инверсий перицентрическая парацентрическая

Механизмы возникновения хромосомных аномалий вследствие инверсий хромосом

Изохромосомы и кольцевые хромосомы

Механизм возникновения соматического мозаицизма Митоз II

Символы, используемые при описании кариотипа p – короткое плечо q - длинное плечо сen - центромера dup – дупликация (удвоение) del - делеция fra - ломкость i – изохромосома inv - инверсия 46, ХХ 46, XY 47, XY+21 ish – in situ hybridization r – кольцевая хромосома t - транслокация ter – конец плеча хромосомы / - мозаицизм + или - - приобретение или потеря материала хромосомы 46, XX, del(5 p) 46, XY, t(2: 4)(p 23; q 25)

Резюме • Нормальный кариотип человека включает 46 хромосом: 22 пар аутосом и одну пару половых хромосом (46, XX у женщин и 46, XY у мужчин). • В каждой хромосоме различают короткое (p) и длинное (q) плечо, соединенные в области центромеры. Теломеры – это концевые участки хромосом. Субтеломерные участки хромосом наиболее богаты генами в отличие от участков вблизи центромер.

Резюме • Молекулярно-цитогенетические методы, включая флюоресцентную гибридизацию in situ (FISH) позволяют идентифицировать тонкие хромосомные аномалии. • В процессе митоза сестринские хроматиды разделяются и переносятся по одной в каждую дочернюю клетку, при этом сохраняется диплоидный набор хромосом. При мейозе I пары гомологичных хромосом обмениваются гомологичными участками (кроссинговер) и независимо переносятся в дочерние гаметы, в результате число хромосом в клетке становится гаплоидным. Мейоз II протекает как митоз.

Резюме • Хромосомные аномалии делятся на структурные и численные. • Численные аномалии включают анеуплоидии (трисомии, моносомии) и полиплоидии. Анеуплоидии возникают в результате нерасхождения хромосом в мейозе I и II, а полиплоидии - при оплодотворении яйцеклетки более чем одним сперматозоидом. • Структурные аномалии включают транслокации, инверсии, инсерции, делеции, изохромосомы и кольцевые хромосомы. Они могут быть сбалансированными и несбалансированными. Носители сбалансированных аномалий имеют риск рождения детей с несбалансированным кариотипом, имеющих умственную отсталость и пороки развития.

Спасибо за внимание!