Что означают полоски на хромосомах? Продолжаем обсуждать кариотип!

Что означают полоски на хромосомах? Продолжаем обсуждать кариотип!

Прежде, чем мы приступим к обсуждению аналитического этапа анализа, хочу обратить ваше внимание на некоторые любопытные исторические факты. В 1892 г. немецкий биолог Walther Flemming публикует первые работы по исследованию хромосом человека и лишь в 1956 г. Tijo and Levan установили, что соматические клетки человека содержат 46 хромосом. Т. е. более полувека ушло на то, что бы разработать надежную, воспроизводимую и доступную для использования методику получения хромосом. Чтобы оценить это, напомню вам, что Уотсон и Криг открыли двойную спираль ДНК в 1953 г.  А ДНК - это как раз то, из чего состоят хромосомы. Т.е. выделить ДНК оказалось проще, чем получить метафазные хромосомы для изучения.
Именно с 1956 г. берет свое начало медицинская цитогенетика - наука, которая занимается изучением хромосом человека при различных патологических состояниях. Однако, не успев начать свое триумфальное шествие, цитогенетика «уперлась» в большую проблему. Все дело встало из-за невозможности отличать хромосомы друг от друга. Существующие на тот момент способы окраски хромосом не позволяли этого сделать.
Напомню вам, что хромосомы состоят из ДНК и белков и очень легко красятся биологическими красителями (синькой, например). Собственно, само название «хромосома» и означает «окрашенное тело». Эта окраска называется рутинной = сплошной (см. рис. 1) и позволяет различать хромосомы только по группам.  Это абсолютно неприемлемо, т.к. не дает возможности идентифицировать каждую хромосому, описать перестройки, стандартизировать цитогенетические записи и т. д.   Поэтому еще несколько лет ушло на разработку способа дифференциальной окраски. Такой способ был найден в начале 60-х гг прошлого века и начался «вал» цитогенетических открытий.

d8856cef417f0144319eef3ad789e55d.png рис.1

А я, таким образом, подвела вас к началу аналитического этапа - окраске хромосомных препаратов. Добиваемся мы этого с помощью предварительной обработки хромосомных препаратов ферментом, расщепляющим белки. Посмотрите на рис.2. Это и есть дифференциальная окраска хромосом человека. Вы видите, что хромосомы приобрели поперечную исчерченность - бэндинг. Это результат работы фермента. Дело в том, что белки расположены неравномерно по длине хромосомы, соответственно, и расщепляются ферментом не равномерно. Рисунок каждой хромосомы уникален! Но самое главное, что у всех людей на Земле при одинаковых условиях окраски хромосомы будут выглядеть одинаково! На этом основана вся современная классификация хромосом.

91a61f7e64a17d456950f39cc510aac9.pngрис.2

Посмотрите на рис.3 Здесь вы видите, что хромосомы не просто хаотично разбросаны, а построены «по ранжиру» - от самых больших до самых маленьких. И отдельно стоят половые хромосомы Х и У. Эта картинка называется кариограмма и на ней как раз очень наглядно видно, как различается рисунок каждой пары хромосом.
839797bf31e95d49f066bcab00142d6e.pngрис.3

Также здесь вы видите стандартное рабочее место цитогенетика (рис. 4), оснащенное микроскопом, компьютером и программой для анализа изображений. Основная работа цитогенетика, конечно, в микроскопе. Программа же позволяет сделать эту работу более комфортной, позволяет визуализировать изображение для демонстрации коллегам и обсуждения с ними наиболее трудных случаев. Ну, и для вас, дорогие пациенты, позволяет сделать все эти картинки.

004e3ac8a2cace9d29e746e2aaa38ae6.png рис.4

Т. о. анализ кариотипа подразумевает изучение количества и структуры хромосом клетки. Мы рассматриваем каждую полоску на хромосоме, сравниваем гомологи (т.е. одинаковые хромосомы в паре) между собой и с хромосомными картами. Да, да, есть и такие! Процесс этот трудоемкий и требует большой сосредоточенности. Достаточно сказать, что на просмотр кариотипа 1 человека врач тратит 5-6 часов. Но все это возможно только при условии хорошей окраски. Так с какими же трудностями сталкивается цитогенетик на этом этапе? Что может задержать врача с выдачей ответа?
Нестабильная работа фермента. Фермент - это очень сложное биологическое соединение, подверженное достаточно быстрому биологическому распаду. Из-за этого активность фермента никогда не бывает постоянной. Поэтому время обработки препарата подбирается эмпирически, т.е. методом проб и ошибок. Причем, на каждую попытку тратится стекло с препаратом. Перекрасить испорченное стекло практически невозможно, поэтому, каждая попытка - это новое стекло. Количество изначально полученных и 2-3 суток выдержанных (вы это помните из прошлого разговора!) стекол ограничено и если вдруг нам не удалось добиться хорошей окраски, мы раскапываем новые стекла и снова их выдерживаем. И так до тех пор, пока не добьемся хорошей окраски. «Капризы» фермента - основная проблема. Есть еще несколько технических моментов, но на них я не буду останавливаться в силу их специфичности и редкости. Конечно, в подавляющем большинстве случаев нам удается благополучно пройти этап окраски и приступить к анализу. Но когда мы выставляем сроки готовности для вас, мы ориентируемся на самые негативные моменты для того, чтобы врач имел запас времени для преодоления возникших трудностей. Ну, а о том, что может увидеть врач, анализируя хромосомы, мы поговорим в следующий раз. Я по-прежнему готова отвечать на ваши вопросы. Они помогут мне сориентироваться в том, что наиболее интересно для вас и рассказать об этом.

Начало обсуждения: "Почему так долго? Мне надо срочно!" Или вся правда об анализах на кариотип
//ru.pinterest.com/pin/create/extension/

Наши врачи

Тё Сергей Александрович

Врач ультразвуковой диагностики, акушер-гинеколог

Евстигнеева Маргарита Константиновна

Врач ультразвуковой диагностики

Бриллиантова Надежда Николаевна

Врач ультразвуковой диагностики

Все врачи клиники


Rambler's Top100