Характеристика ДНК,Геном клетки.Уникальные гены

Биолог роль ДНК: 1)в ДНК хранится наслед инф о признаках и св-вах организма Наследственная ед-ген.Ген-последовательность нуклеотидов ДНК,которая несет наслед инф о первичной структуре белка.2)ДНК-передает наследственную инф в ряду поколений,это основано на способности к самоудвоению 3)ДНК-явл.матрицей для синтеза молекул РНК. Геном клетки- всяДНК клетки.

Уэукариот выделяют 3 класса последовательности нуклеотидов ДНК: 1 Многократно-повторяющиеся. Они сост 15% генома,содержат несколько 10 или 100 нуклеотидов.Повторяются в геноме от10000 раз до 100000тыс раз и млн раз.Эту ДНК наз.молчащей или спутничной.Они находятся на концах хромосом и вокруг центромера.Предполагают, что эта ДНК выполняет роль,обеспечивают точность коньюгации и кроссинговера во время мейоза .2)умеренно-повторяющееся. онисост от 10 до 50 %генома в зависимости от вида орг-ма.В клетках чел-ка 10%.эти последовательности содержат гены-отвечающие за тРНК, рРНК и белки-гистонов.В них выделяют кодированный участок-гены некодиров.-спейсер.3 )уникальные гены, котсоставляют 75% генома_,имеют от 1 до 10 копий.Отвечают за все белки орг-ма,кроме белков-гистонов.Они содержат кодированную часть -экзоны и некодарован- интроны.

Исследованиями цитологов установлен факт специфичности хромосомного набора клеток организмов одного вида. Специфичность проявляется в постоянстве числа хромосом, их относительных размеров, формы, деталей строения. Хромосомный комплекс клеток конкретного вида растений и животных с присущими ему морфологическими особенностями, называется кариотипом. Важнейшим показателем кариотина служит число хромосом.

Для соматических клеток многоклеточных организмов характерен диплоидный хромосомный набор. В нем каждая хромосома имеет парного себе гомологичного партнера, повторяющего в деталях размеры и особенности ее морфологии. Таким образом, в хромосомном наборе соматических клеток выделяют гомологичные(из одной пары) и негомологичные(из разных пар) хромосомы. Половые клетки отличаются вдвое меньшим — гаплоидным - набором хромосом, в котором одна из каждой гомологичной пары. Хромосомному комплексу свойственны половые различия. Наборы хромосом самца и самки отличаются по одной паре. Поскольку эти хромосомы участвуют в определении пола организмов, они называются половыми (гетерохромосомами). Остальные пары представлены аутосомами и неразличимы по своей структуре у самца и самки.

8)Кариотип. Исследование кариотипа человека проводится путем микроскопирования препаратов метафазных хромосом Для такого исследования необходимо иметь большое количество клеток, делящихся митозом. Этому условию удовлетворяет, например, пунктат костного мозга. Чаще прибегают в непрямому способу получения интенсивно размножающихся клеток. Клетки соединительной ткани кожи, различных тканей абортированных эмбрионов или околоплодной жидкости, лимфоциты периферической крови выращивают вне организма в культуре ткани. Высокой митотической активности лимфоидных клеток добиваются, воздействуя на них особым веществом растительного происхождения — фитогемаглютинином (ФГА). Делящиеся клетки обрабатывают алкалоидом колхицином, который, разрушая микротрубочки веретена деления, вызывает торможение митоза в метафазе, чем способствуют накоплению метафазных клеток. В условиях обработки колхицином облегчается также разброс хромосом по плоскости предметного стекла в процессе приготовления гистологических препаратов. Затем на клетки в культуре действуют гипотоническим раствором, чтобы добиться лучшего разобщения хромосом. После фиксации в растворе, содержащем уксусную кислоту и этиловый алкоголь, взвесь клеток наносят на предметное стекло и высушивают. В результате обработки клеток колхицином, гипотоническим раствором и высушивания получают достаточный разброс хромосом метафазных пластинок. Это позволяет проводить индивидуальный анализ их размеров и морфологии. Полученные препараты окрашивают такими красителями, как азур, основной фуксин, орсеин, дающими сплошное окрашивание вещества хромосом. Для изучения отбирают цельные метафазные пластинки без налегающих друг на друга хромосом. Последние должны иметь среднюю степень конденсации. Для индивидуальной идентификации хромосом используют следующие признаки: размер, положение первичной перетяжки, наличие вторичных перетяжек и спутников. Результат представляется в виде идиограммы.

Идентификацию хромосом человека проводят согласно денверской классификации 1960 г. Недостатком денверской классификации является то, что разграничение гомологичных пар внутри группы хромосом встречает зачастую непреодолимые трудности. В настоящее время используются дифференциальные методы окрашивания метафазных хромосом с избирательным выявлением их отдельных фрагментов.

Топография окрашиваемых участков по длине хромосомы зависит от локализации определенных фракций ДНК, например сателлитной, распределения участков структурного гетерохроматина и ряда других факторов. Применяют 4 основных метода дифференциальной окраски: О, С, К и С. Все они выявляют закономерную линейную неоднородность фрагментов по длине метафазных хромосом. Характер окрашивания специфичен для каждой негомологичной хромосомы, что дает их точную идентификацию (рис. 17). Постоянство локализации окрашиваемых фрагментов позволяет составить «химические» карты хромосом. Сопоставление этих карт с генетическими используется для расшифровки функционально-генетических особенностей различных районов хро­мосом. На основе избирательной окраски в 1971 г. в Париже были разработаны карты линейной дифференцированности хромосом человека и предложена система их обозначения. Латинскими буквами p и q обозначаются, соответственно, короткое и длинное плечо хромосомы. От центромеры к теломере по имеющимся отчетливым морфологическим указателям(маркерам) в каждом плече выделяют районы, обозначаемые арабскими цифрами. В пределах районов идентифицируют сегменты — регулярные участки, отличающиеся по интенсификации окраски. Они также обозначаются арабскими цифрами. Так, символ 1р22 означает 2-й сегмент 2-го района короткого плеча хромосомы 1.

Дифференциальная окраска позволяет построить цитологические карты «групп сцепления» с точной локализацией генов и их комплексов («пучков») в соответствующей хромосоме. Так, для Х-хромосомы человека известны 96 локусов, некоторые из которых картированы.

Имеются «пучки» сцепленных генов, концентрирующихся вокруг локусов цветовой слепоты, локусов групп крови. К настоящему времени установлена хромосомная локализация более 200 генов человека.