Nemi kromatin. Mi a szexkromatin - meghatározásának diagnosztikus értéke?
A nemi kromatint először M. Barr tudós fedezte fel 1949-ben. Ezt követően a női szomatikus sejteknek ezt a fontos tulajdonságát azonosították az emlősök rendjének képviselőinél. Ilyen testeket nem találtak a hímek testében. Ez a felfedezés lehetővé tette számunkra, hogy bővítsük a nem és az emberek meghatározásának módszereivel kapcsolatos ismereteinket.
A nemi kromatin (Barr-testek) a nők összes szomatikus sejtjének része. A szomatikus sejtek magukban foglalják a test összes sejtjét, kivéve az ivarsejteket. A Barr test egy sötét, háromszög alakú, kerek, rúd alakú tömeg, amely a magmembrán belső felületének közelében helyezkedik el. A nemi kromatin jelenléte a női testben azzal magyarázható, hogy a szomatikus sejtekben két X-kromoszóma van jelen. Lényegében a Barr-test egy inaktivált X-kromoszóma.
A kromatin egy másik típusát ezt követően fedezték fel a férfiak testében - az Y-kromatint. Ez az Y kromoszóma szerkezeti régiója, amely az interfázisos magban található. A férfiak és nők testében az interfázisos magok különbsége a nemi kromatin típusának köszönhető, amely a reproduktív rendszerek funkcióinak jellemzőihez kapcsolódik.
Nemi kromatin elemzés
A nemi kromatin felfedezése lehetővé tette egy szervezet fejlődésében fellépő anomáliák azonosítását, például egy 3 kromoszómával rendelkező sejtnek 2 teste van, 4-3 stb. 1953 óta hasonló kutatási módszert alkalmaznak aktívan az X-kromoszómák pontos számának meghatározására fejlődési rendellenességgel küzdő embereknél. A nemi kromatin jelenléte alapján meghatározzák a születendő gyermek genetikai nemét, és diagnosztizálják az örökletes betegségek klinikai formáit.
A nemi kromatin teszteket az igazságügyi orvosszakértői gyakorlatban használják. A biológiai anyag a hüvely hámja, a szájnyálkahártya (belső felszíne), a magzatvíz és a szőrtüszők. A nemi kromatin kimutatása a vizsgált sejtek 10-12 százalékában pozitív indikátor. Ha nem haladja meg az 5%-ot, ez negatív szexkromatint jelez.
A nemi kromatin egy dinamikus szerkezet, amely a sejtanyagcserétől és a szervezet általános állapotától függően változhat, ezért a születés utáni első napokban, hormonális gyógyszerek, antibiotikumok és néhány egyéb gyógyszer alkalmazása során nem javasolt a vizsgálatok elvégzése.
A genetikai vizsgálatok fontos szerepet töltenek be a gyermekandrológiában és a nőgyógyászatban. Eredményei döntőek lehetnek a betegség okának feltárásában, a prognózis meghatározásában, valamint a kezelési taktika kialakításában is.
1949-ben J. Barr és R. Bertram fedezett fel először egy stabil kromatin képződést a mag perifériáján macska idegsejtjeiben. 1953 óta a nőstény egyedek szomatikus sejtjeinek ezt a jellemzőjét, amelyet a legtöbb emlősben azonosítottak, elkezdték használni az X-kromoszómák számának citológiai meghatározására a szexuális képződési vagy érési rendellenességekkel küzdő emberekben.
Ez a képződmény a nőstény egyedek sejtjeiben sötét tömeg, amely a magmembrán belső felületén helyezkedik el. Ez a nukleáris tömeg vagy az úgynevezett Barr-test lényegében egy inaktív X-kromoszóma, az X-kromatin test átmérője körülbelül 1 mikron. Ha a vizsgált sejtek legalább 10-12%-ában kimutatható Barr test, akkor a nemi kromatin pozitív. Ennek megfelelően a Barr-testtel rendelkező egyénekben a sejtek kevesebb mint 5%-ában alakul ki negatív nemi kromatin.
Ha a sejtek 6-9%-ában nemi kromatint mutatnak ki, javasolt a vizsgálat megismétlése. Ha ismét hasonló eredményt kapunk, kariotipizálásra van szükség. A nemi kromatin meghatározásához általában a pofa belső felületének nyálkahártyájának sejtjeit (bukkális epitélium) vizsgálják. A gyógyszer kutatásra való előkészítése 15-20 percet vesz igénybe, és ez a módszer előnye a kariotípus meghatározásával szemben.
A citogenetikai értékelés azonban kevésbé pontos, és diagnosztikus értéke csökken, ha mozaikizmusra (egyazon egyedben különböző kromoszómális komplementerekkel rendelkező sejtek klónjai) gyanakszik. A bukkális epitélium sejtjeiben a nőstények többi szomatikus sejtjéhez képest kevesebb kromatin-pozitív sejtmag található, de a jól megőrzött sejtmagoknál ez az arány nem kevesebb, mint 20%. Ha több mint 2 X kromoszóma van a sejtekben, akkor a kromatintestek maximális száma bármely diploid sejtmagban egyenlő lesz az X kromoszómák számával mínusz egy.
Például a 47XXX kromoszómakészletű nőknél vagy a 48XXXY kromoszómakészletű férfiaknál a rendszer 2 Barr testet észlel. A 46XY (egészséges férfiak) vagy 45X0 (Shereshevsky-Turner-szindrómás lányok) kariotípusú egyéneknél a nemi kromatin szinte nincs meghatározva.
Emlékeztetni kell arra, hogy a nemi kromatin- dinamikus szerkezet, amely a sejt anyagcseréjétől és a szervezet általános állapotától függően változik. A szülés utáni első napokban nem ajánlott a nemi kromatin vizsgálata hormonális gyógyszerek, antibiotikumok és más erős gyógyszerek szedése közben.
A nemi kromatin vizsgálata szükséges a külső nemi szervek szerkezetében és a szexuális fejlődésben fellépő anomáliák diagnosztizálása során, primer amenorrhoea esetén, különösen alacsony termetű (lányoknál), és magas eunuchoid esetén, hipogonadizmussal kombinálva (fiúkban).
„A szexuális fejlődés zavarai”, M. A. Zsukovszkij
A szexuális fejlődési rendellenességgel küzdő gyermekek vizsgálata célzott anamnézis felvétellel, valamint a testi és szexuális fejlődés felmérésével kezdődik. Az anamnézis gyűjtésénél fontos annak megállapítása, hogy a beteg szüleinél vagy családtagjainál előfordultak-e szomatikus fejlődési rendellenességek, illetve a vizsgált gyermek hozzátartozói között volt-e szexuális fejlődési rendellenességgel küzdő beteg. Célszerű utánajárni, hogyan történt a szexuális fejlődés...
A szexuális zavarok endokrinológiájában alapvető fontosságú az „érdeklődő” hormonok koncentrációjának megállapítása a vérben vagy a vizeletben. Az agyalapi mirigy trópusi hormonjai, ivarmirigyhormonjai és metabolitjaik meghatározása biológiai, kémiai módszerekkel és kompetitív kötési módszerrel lehetséges. Így az LH és az FSH biológiai aktivitásának meghatározása éretlen patkányok méhének, petefészkeinek, prosztata mirigyének a biológiai folyadék intraperitoneális adagolására adott reakcióján alapul...
A humán hCG biológiai aktivitása hasonló az LH-éhoz, ezért a hCG beadásakor általában a Leydig-sejtek stimulálódnak, és a tesztoszterontermelés fokozódik. A tesztnek számos módosítása létezik, de klinikai jelentősége az ivarmirigyek endokrin részének funkcionális aktivitásának azonosítására korlátozódik. A korábbi években ezt az aktivitást a 17-KS napi vizelettel történő kiválasztódása alapján értékelték (a vizsgálat előtt és alatt...
Az LH-RH szintetikus analógjait (Luliberin, Relefact, Releaseorn, Cryptokur) diagnosztikai célokra használják a hypothalamus-hipofízis rendszer funkcionális állapotának felmérésére gyermekek szexuális fejlődési rendellenességei esetén. A teszt célja annak meghatározása, hogy az agyalapi mirigy gonadotrófjai mennyire reagálnak az LH-RH stimulációjára az LH és FSH szintjének növelésével a vérben. A leggyakoribb vizsgálati lehetőség: 50-100 mcg (vagy 2,5 mcg/kg) gyógyszert intravénásan adunk be, és…
A hormonok alap (háttér) szintje Gyakrabban jellemzi a betegséget általában, de nem mindig lehet pontosan meghatározni a rendellenesség elsődleges lokalizációját. Így például, ha egy tinédzser fiúnál késik a pubertás, csökken a tesztoszteron szintje a vérben, de ennek a jelenségnek az alapja lehet az elsődleges és másodlagos hipogonadizmus, valamint egyszerűen a pubertás alkotmányos késése. Hogy tisztázzuk a szintet...
A kariotípus egy adott biológiai faj (fajkariotípus), egy adott szervezet (individuális kariotípus) vagy sejtvonal (klón) sejtjeiben rejlő kromoszómák teljes halmazának jellemzőinek összessége (szám, méret, forma stb.). A kariotípust néha a teljes kromoszómakészlet vizuális megjelenítésének is nevezik (kariogram).
Az emberi kariotípus (görögül - dió, mag és - lenyomat, típus) egy emberi diploid kromoszómakészlet, amely morfológiailag különálló kromoszómák halmaza, amelyet a szülők a megtermékenyítés során biztosítanak.
A halmaz kromoszómái genetikailag egyenlőtlenek: minden kromoszóma más-más gének csoportját tartalmazza. Az emberi kariotípusban minden kromoszóma autoszómára és nemi kromoszómára oszlik. Az emberi kariotípusnak 44 autoszómája van (kettős készlet) - 22 pár homológ kromoszóma és egy pár nemi kromoszóma - XX a nőknél és XY a férfiaknál. Alakja és mérete szerint az összes homológ autoszómát 7 csoportra osztják, amelyeket latin betűkkel jelölnek A-tól G-ig.
A kromoszómák differenciális festésének minden módszere lehetővé teszi szerkezeti felépítésük azonosítását, amely a különböző kromoszómákban eltérő keresztirányú csíkok megjelenésében, valamint néhány egyéb részletben fejeződik ki.
A kromoszómák differenciális festése. Számos festési (sávozási) módszert fejlesztettek ki a kromoszómán lévő keresztirányú jelek (csíkok, sávok) komplexének azonosítására. Minden kromoszómát egy specifikus sávkomplex jellemez. A homológ kromoszómák azonosan festődnek, kivéve a polimorf régiókat, ahol a gének különböző allélváltozatai lokalizálódnak. Az allél polimorfizmus számos génre jellemző, és a legtöbb populációban előfordul. A polimorfizmusok citogenetikai szintű kimutatásának nincs diagnosztikus értéke.
A. Q-festés. A kromoszómák differenciális festésének első módszerét Kaspersson svéd citológus dolgozta ki, aki a kinin mustár fluoreszcens festékét használta erre a célra. Fluoreszcens mikroszkóp alatt a kromoszómákon - Q-szegmenseken - nem egyenlő fluoreszcencia intenzitású területek láthatók. A módszer a legalkalmasabb az Y kromoszómák vizsgálatára, ezért a genetikai nem gyors meghatározására, az X és Y kromoszómák vagy az Y kromoszóma és az autoszómák közötti transzlokációk (régiók cseréjének) kimutatására, valamint nagyszámú sejteket, ha ki kell deríteni, hogy a nemi kromoszóma-mozaikban szenvedő betegnek van-e Y kromoszómát hordozó sejtklónja.
B. G-festés. Kiterjedt előkezelés után, gyakran tripszin alkalmazásával, a kromoszómákat Giemsa festéssel festik meg. Fénymikroszkóp alatt világos és sötét csíkok láthatók a kromoszómákon - G-szegmenseken. Bár a Q szegmensek elhelyezkedése megegyezik a G szegmensek elhelyezkedésével, a G festés érzékenyebbnek bizonyult, és átvette a Q festést, mint a citogenetikai analízis standard módszerét. A G-festés a legjobb kis aberrációk és marker kromoszómák kimutatására (a normál homológ kromoszómáktól eltérően szegmentálva).
B. Az R-festés a G-festéssel ellentétes képet ad. Általában Giemsa pácot vagy akridin narancssárga fluoreszcens festéket használnak. Ez a módszer különbségeket tár fel a testvérkromatidák vagy homológ kromoszómák homológ G- vagy Q-negatív régióinak festődésében.
G. C-festést alkalmaznak a kromoszómák centromer régióinak (ezek a régiók konstitutív heterokromatint tartalmaznak) és az Y kromoszóma változó, fényesen fluoreszkáló disztális részének elemzésére.
E. A T-festést a kromoszómák telomer régióinak elemzésére használják. Ezt a technikát, valamint a nukleoláris szervező régiók ezüst-nitráttal történő festését (AgNOR festés) használják a standard kromoszómafestéssel kapott eredmények tisztázására.
A nemi kromatin egy sűrű festőtest (Barr-test), amelyet egy jelenleg nem osztódó sejt mikroszkóppal mutatnak ki. Ez egy tekercselt X kromoszóma. A nemi kromatin vizsgálatát akkor végezzük, ha fennáll az X-kromoszómák számának változásával összefüggő genetikai betegségek gyanúja (Klinefelter, Shereshevsky-Turner szindróma stb.). A vizsgálathoz az arc belső felületének kaparásából nyert szájhámsejteket használjuk.
A nemi kromatin meghatározására szolgáló módszerek, amelyek lehetővé teszik a nemi kromoszómák jelenlétének azonosítását, nagyon egyszerűek és tömeges felhasználásra és szűrésre is hozzáférhetők. Ez különösen vonatkozik a női nemi X-kromatin meghatározására acetoarseinnel festett bukkális kenetben. Egy egészséges lány (nő) mikroszkópos vizsgálata során az esetek 20-82%-ában X-kromatin csomókat (Barr-testek) találnak a hámsejtek magjainak héja alatt. Hiányuk (mint a férfiaknál), csökkent számuk vagy kettős vagy hármas Barr-testek jelenléte az X-kromoszómák rendellenes összetételének és a kromoszómabetegség megerősítésének bizonyítéka. A fiúknál a Barr-testek kimutatása további X-kromoszómák (a Klyfelter-szindróma változatai) jelenlétét jelzi.
A hím nemi kromatin meghatározását bukkális kenetekben fluoreszcens mikroszkóppal végezzük, a kromoszómák kininnel való festésével: az Y kromoszóma hosszú karja fényesen fluoreszkál. Ez fontos a kettős Y és kettős XY szindrómák megerősítéséhez.
A nemi kromatin vizsgálatának indikációi:
1) a Shereshevsky-Turner-szindróma, a Klinefelter-szindróma klinikai tüneteinek jelenléte; 2) az interszexualitás jeleinek jelenléte, a megkérdőjelezhető nem, a hermafroditizmus, a maszkulinizáció jelenségei (Y- és X-kromatin), a férfiaknál a feminizáció (X-kromatin); 3) alacsony termet lányoknál és nőknél (X-kromatin); 4) magas növekedés férfiaknál (Y- és X-kromatin); 5) ismeretlen eredetű mentális retardáció, pszichopata személyiségjegyek; 6) primer és másodlagos amenorrhoea.
Az F test kizárólag férfiaknál jelenik meg: általában - egy példányban, a 47,XYY kariotípusú személyeknél - kettőben.
(JAVALLATOK ÉS KORLÁTOZÁSOK)
A Chromatin X teszt egy gyorsteszt, mert egy gyors és olcsó módszer, amely szerényen felszerelt laboratóriumban is elérhető, ami széleskörű elterjedéséhez vezetett.
1. Javallatok:
a) a születés előtti időszakban: Mert a magzat genetikai nemének megállapítása abban az esetben, ha egy nő X-kapcsolt patológiás gén hordozója(például a hemofília vagy a Duchenne-izomdystrophia génje); magzatvíz sejtekkel végezzük;
b) újszülötteknél:újszülöttek interszexualitása esetén (az újszülöttnek nincsenek látható nemi jelei, és a here nem tapintható) - tisztázni a genetikai nemet és összhangba hozni a polgári nemmel, ez utóbbi különösen fontos a megfelelő szexuális identitás és viselkedés további kialakítása szempontjából;
c) a szülés utáni időszakban: a szexuális differenciálódás különféle zavaraira és a genetikai nem tisztázása, Mert gonád dysgenesis diagnózisa, a nemi kromoszómák számában és szerkezetében fellépő rendellenességek következményeként;
d) be bírósági orvostudomány és kriminológia: szövettöredékek, vérfoltok, haj stb. nemének meghatározására.
2. Korlátozások:
A nemi kromatin teszt kopik szubjektív természet, és nem teszi lehetővé számunkra, hogy azonosítsuk a mozaikizmus minden esetét, valamint az autoszomális rendellenességeket. A legtöbb esetben kariotipizálásra van szükség a diagnózis tisztázásához.
GENETIKAI INFORMÁCIÓK ÁTVITELE
SEJTŐL A SEJTRE
Az élő szervezetek egyik alapvető tulajdonsága az önszaporodás, amelyet a DNS egyedülálló replikációs képessége biztosít. A replikáció során a genetikai anyag megkettőződik, és a sejtosztódás során egyenlően oszlik el a leánysejtek között. A sejtosztódás tehát olyan genetikai, biokémiai és morfológiai események komplex összessége, amelyek biztosítják a genetikai információ átvitelét a sejtek vagy organizmusok következő generációi számára.
A genetikai információ sejtről sejtre történő átvitele két fő folyamaton keresztül megy végbe:
A kromoszómális DNS megkettőződése;
A kromoszómák pontos és egyenlő eloszlása a leánysejtek között.
A sejtosztódás során a genetikai anyag megkettőzésének és a kromoszómák eloszlásának pontosságát a sejt (mitotikus) ciklusában genetikailag programozott események sorozata biztosítja. A sejtciklus két szakaszból áll: interfázisból és mitózisból.
Interfázis - ez a két egymást követő osztódás közötti időszak, amely alatt a genetikai anyag dekondenzálódik és kromatinként jelenik meg. Az interfázisban a genetikai információ bizonyos gének expressziójával, valamint a növekedéshez, a létfontosságú tevékenységhez, a sejt specializálódásához és a szövetbe való integrációjához szükséges fehérjék szintézisén keresztül valósul meg. Az interfázis során a sejt mitogén jeleket kap (a proliferatív szövetek sejtjeinél a mitózis indukálása van programozva), és ezekre reagálva elvégzi a mitózisra való felkészítés folyamatait. Ezek tartalmazzák:
A kromoszómális DNS replikációja és a genetikai anyag megkettőződése, ami a kromoszómák bikromatikussá válását eredményezi;
A genetikai anyag minőségének ellenőrzése és a DNS-molekula hibáinak kiküszöbölése különböző javítórendszerek aktiválásával;
A centriolok duplikációja, amelyek biztosítják az orsó kialakulását mitózisban.
Történelmi vázlat A szövet- és citológia fejlődésének kezdetétől fogva intenzíven festődő struktúrákat észleltek a sejtmagban. Prokromoszómáknak, kromocentrumoknak nevezték őket, és úgy gondolták, hogy ezeken a helyeken a kromatin pozitív heteropiknózist mutat. Jelenleg ezeket a struktúrákat heterokromatinnak nevezik, ellentétben a gyengén festődő euchromatinnal. Ezeket a neveket először Heitz javasolta 1933-ban. 1909-ben Cajal leírta és felvázolta a heterokromatin juxtanukleáris tömegét kutyák, macskák és emberek idegszöveti sejtjeiben. Ez a hisztológus azonban nem kapcsolta össze megfigyeléseit azon személyek nemével, akiktől a szöveteket vették. Csak 40 évvel később Barr és Bertram tette ezt meg. Geitler azonban már korábban, 1937-ben beszámolt a szexuális magdimorfizmusról. Egyes rovarok interkinetikus sejtmagjában nőstényeknél kettős heterokromatintestet, hímeknél pedig egyetlen testet figyelt meg. Geitler összefüggésbe hozta a megfigyelt jelenséget az X kromoszómákkal, és feltételezte, hogy az általa felfedezett mechanizmus alkalmazható lehet a nem meghatározásában. Ma már nehéz megmondani, miért felejtették el ezt az érdekes művet, és nem fordítottak rá figyelmet. A nemi kromatin problémája iránti nagy érdeklődés az ötvenes években kelt fel, amikor 1949-ben a Nature of Barr folyóiratban publikálták, és Bertramnak a női és férfi neuronok közötti morfológiai különbségekről szóló, ma már klasszikusnak számító munkáját. 1953-ban végezték el először a nemi kromatin vizsgálatát hermafroditizmus esetén, ezzel új diagnosztikai klinikai tesztet dolgozva ki. Kezdetben bőrbiopsziát alkalmaztak a nemi kromatin meghatározására, de hamarosan leírták a szájkenetekből történő meghatározásának módszerét. Körülbelül ugyanebben az időben Barr és Bertram felfedezte a szegmentált perifériás vér leukociták dimorfizmusát, amely bizonyos folyamatok jelenlétén alapul a sejtmagokban.
Korábban azt hitték, hogy a heterokromatinban nincsenek gének, később azonban több száz gént fedeztek fel a Drosophila, emlősök és növények heterokromatinjában.
A nemi kromatin morfológiai képe és helyzete
Az idő múlásával a nemi kromatin klinikai tesztként történő vizsgálata egyre szélesebb körben elterjedt, és számos módszertani munka tette lehetővé a nemi kromatin szemcsék morfológiájának és a leukociták sejtmagfolyamatainak pontos meghatározását. Az is cáfolhatatlanul megállapítást nyert, hogy a nemi kromatin szemcse (Barr test) jelenléte a sejtmag kerületén olyan jellegzetes és megkülönböztető tulajdonság, amely nem függ a véletlentől. Morishima felfedezte, hogy az X-kromoszóma, egy későn replikálódó DNS, amely a nemi kromatint képezi, a metafázis lemez peremén található. A szerző ezt a tényt a Barr test perifériás elhelyezkedésével hozza összefüggésbe a sejtmagban. Morfológiailag az ivarkromatin a nukleáris kromatin felhalmozódása, amely belülről a nukleáris burokkal szomszédos, kisebb méretű, 0,7-1,0 mikron, nagyobb mérete pedig 1,0-1,4 mikron.
Ez a klaszter leggyakrabban síkonvex lencse alakú, domború oldalával a mag középpontja felé néz. Barr testalkatának különböző változatai azonban nagyon gyakoriak. Ezek háromszög alakú testek sokféle oldalaránnyal, oszlop alakú testek, amelyek hossza vagy vége a maghéj mellett van; két oszlop, amelyek egyik oldalán a mag héján nyugszanak, és szabad oldalaikkal egymáshoz kapcsolódnak, így egyfajta háromszöget alkotnak, középen üresen. Ez az úgynevezett kromatin V betű alakú, a magmembrán felé néz. Találhatunk kettős Barr testeket is, amelyek két kis szemcsékből állnak, amelyeket keskeny hasadék választ el egymástól. Végül X-alakú Barr-testeket írnak le, amelyek az X metafázisú kromoszómára emlékeztetnek. Az élő sejtekben a Barr-test gyakran 0,5-1 mikron vastag és 3-5 mikron hosszú, összehajtott szál formájában található. Szinte minden, a nemi kromatin problémájával foglalkozó szerző véleménye szerint a központban elhelyezkedő Barr-testek kis százaléka megfigyelhető a különböző szövetek sejtmagjaiban; ilyenkor leggyakrabban gömb alakúak. A nemi kromatin a neurociták magjában kissé eltérő formában fordul elő. Ez egy gömb alakú kromatingyűjtemény, amelyet Barr nukleáris műholdnak nevez. Leggyakrabban a nukleáris műhold az atommag mellett van. Megfigyelhető azonban a mag és a héj közötti helyzetben vagy a mag héja közelében is (Bertram). Embereknél és majmoknál, az emlősöktől eltérően, a neurocitákban lévő Barr-testek gyakrabban helyezkednek el a magmembrán közelében, mint a sejtmag közelében.
Nagyobb felbontásnál az eu- és a heterokromatin közötti határok meglehetősen kiterjedtek, és a tulajdonságok gradiense figyelhető meg. A heterokromatin tulajdonságai nem egységesek.
Leukociták nemi kromatin
A leukociták szexuális dimorfizmusa alapvetően különbözik a test többi sejtétől, mind morfológiáját, mind előfordulási gyakoriságát tekintve.
A tipikus folyamatok jelenléte a leukociták magjaiban, amelyeket „dobverőnek” neveznek, a női nem jellemzője. Ezek a rudak egy kerek vagy ovális alakú fejből és egy vékony szálból állnak, amely összeköti a maggal. A fej sötétebb színű, mint a mag többi része, a közepén tisztás van. Néha más típusú rudakat is találnak, például lapított végű vagy a mag többi részénél könnyebb kromatinnal. Leggyakrabban az ilyen rudak a férfi leukocitákban találhatók. A „készlet” botok rövidek és vastag nyakúak – ez egy másik atipikus bottípus. Férfiaknál gyakoribb, de nőknél is előfordul, és támogató szerepet játszik a nem meghatározásában.
A leukociták sejtmagjában számos egyéb, nem jellemző folyamat is megtalálható. Egyes szerzők megpróbálják osztályozni őket, és leírják, hogy a női, a férfi vagy mindkét nemre jellemzőek, de a szexuális dimorfizmus felfedezői, Davidson és Smith úgy vélik, hogy csak a valódi alsócombok és az ültetett alsócombok jelentősek, a többi pedig irreleváns a nem meghatározásához.
Később kiderült, hogy kapcsolat van a combcsont mérete és az X kromoszóma között.
A nemi kromatin eredete
Az első hipotézist 1952-ben terjesztették elő Graham és Bar – azt javasolták, hogy a nemi kromatin szemcsék mindkét X-kromoszóma heteropiknotikus részeinek összekapcsolásával jöjjenek létre ezt az elméletet. A hím egyedeknél a nemi kromatin szemcsék felét nem találták a sejtmagokban, ami az elmélet ellen tanúskodik.
Később felmerült, hogy a nemi kromatint egy későn replikálódó kromoszóma képezi, és szöcskéken, hörcsögökön, majd embereken végzett kísérletekben igazolták. Ezt a tényt megerősítik azok a tanulmányok is, amelyek bizonyítják, hogy az X kromoszóma szerkezetében és méretében bekövetkező változások a Barr test és a dobhártya méretének megfelelő változást okoznak. A végső tény két későn replikálódó X-kromoszóma jelenlétének megállapítása volt a 47-es idiogrammal rendelkező nőkben, XXX
A nemi kromatin szerepe
1961-ben Lyon az inaktivitás tényét és a nemi kromatin eredetének fogalmát a következő jelenséggel kapcsolta össze: a szőrzet színéért felelős génre heterozigóta nőstény egerekben egyenetlenül elhelyezkedő, színtelen szőrmezőket figyeltek meg. Ezek a mezők az inaktív kromatin X-et tartalmazó sejtklónokat jelentik, amelyek a festékgén hordozója volt. Ennek alapján egy elméletet terjesztettek elő: 1. Nőkben a két X-kromoszóma közül az egyik inaktiválódik. 2. Az esettől függ, hogy a két X-kromoszóma közül melyik lesz inaktiválva. 3. Az X kromoszóma inaktiválása egy adott sejtben az embrió korai szakaszában következik be, és állandó az abból a sejtből leszármazó sejtklón számára. Az inaktiváció véletlenszerű jelenség, és mind az anyai, mind az apai X-kromoszómát érintheti. Kariotípusukban az X kromoszómák morfológiailag különböznek egymástól, attól függően, hogy apától vagy anyától származnak. Megállapítást nyert, hogy egyes esetekben az anyai kromoszóma késői replikáción megy keresztül, másokban az apai kromoszóma. Ennek az elméletnek a genetikai következménye a „dóziskompenzáció” - az aktív gének kiegyenlítésének jelensége mindkét nem egyedének X-kromoszómájával kombinálva. A női sejtekben az egyik X-kromoszómán keresztül fordul elő. Ha mindkét kromoszóma aktív maradna, kétszer annyi gén lenne. Például kétszer annyi glükóz-6-foszforán-dehidrogenáz lenne (termelődése az X kromoszómához kapcsolódik). A dóziskompenzációnak köszönhetően egy X kromoszómából származó genetikai anyag a teljes genetikai anyag 2,5%-át teszi ki – éppen ezért elegendő a szervezetet a szükséges lókuszokkal ellátni. Nosli a nemi kromatin morfológiájával foglalkozó tudományos tanulmányaiban élő sejtben azt állítja, hogy részt vesz a sejtmag kialakulásában, és fényképeket mutat be, amelyek ennek a folyamatnak az egyes fázisait mutatják be. Bertram, amikor megfigyelte a nemi kromatin viselkedését a kromatolízis során, arra a következtetésre jutott, hogy a nemi kromatin részt vesz a fehérjeszintézisben. Az új munkák megjelenésével az is ismertté vált, hogy a heterokromatin egyfajta szabályozó központként működik a szexuális, valamint egyes szomatikus jellemzők kialakulásában. A hibás kariotípusú eseteket elemezve azt tapasztaltuk, hogy az euchromatin mennyisége változatlan marad, míg a heterokromatin mennyisége változó. Például mennyisége csökkenhet, ha csak egy X kromoszóma van, vagy nőhet további X vagy Y kromoszómák jelenléte miatt. Ezen tények alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a heterokromatin szabályozza a nemi meghatározást, valamint olyan szomatikus jellemzőket, mint a növekedés és a mentális fejlődés. A 45, X kariotípusú emberi magzatok harmadik hónapig ugyanazokkal az ivarmirigyekkel rendelkeznek, mint a 46, XX magzatok, de a hatodik hónapban a 45, X magzatoknál sokkal kevesebb csírasejt van a petefészekben, mint a 46, XX magzatoknál - a nemi kromatin késlelteti az involúciós folyamatokat petefészekszövetben. A férfiakban egy további X-kromoszóma felelős a nagy termetért, míg a heterokromatin hiánya a 45-ös kariotípusú X-ben az alacsony termethez kapcsolódik. A további X kromoszómák formájában megjelenő heterokromatin hatása a mentális képességek fejlődésére jól ismert. A legújabb adatok szerint néhány heterokromatin szekvencia az euchromatinnal egyidejűleg replikálódik. Újabban ismertté vált, hogy az interspecifikus hibridekben a kromoszómák heterokromatikus régiói felelősek a helytelen kromoszóma szegregációért. Ez okozza az interspecifikus hibridek letalitását, és biztosítja a gyorsan bekövetkező szaporodási izolációt. A szaporodási izolálás leírt mechanizmusa nem követeli meg további izolációs akadályok jelenlétét a fajképződéshez.
Patrick M. Ferree és Daniel A. Barbash amerikai tudósok a következő kísérleteket végezték el: A tudósok nőstény Drosophila simulans-t és hím Drosophila melanogaster-t kereszteztek. A keresztezés eredményeként életképes megtermékenyített petéket kaptunk. A megtermékenyítést követő első három órában megindult bennük a töredezettség, a magok 9-szer osztódtak, és kialakult egy, a gyümölcslégyre jellemző, több ezer sejtmaggal rendelkező blastula (ún. multinukleáris syncytium). A nukleáris osztódás előrehaladtával a magok normálisan a sejtmembrán felé vándoroltak. A hím blastulákban a normál osztódás a 14. osztódásig folytatódott, ezt követően a blastodermában sejtmembránok alakultak ki, és a syncytiumból egy normál többsejtű blastula lett. Ezt követően megkezdődött a gasztruláció, és a tudósok életképes és termékeny hímeket kaptak. A nőstények blastulájában azonban a 9. nukleáris felosztás után zavarok váltak észrevehetővé. A syncytium magok rendkívül egyenetlenül helyezkedtek el, így a sejtperiféria nagy területei üresen maradtak, ugyanakkor csomókban halmozódtak fel a sejt közepén. A sejtek perifériáján lévő magok szabálytalan alakúak és egyenetlenül festődtek, ami azt jelentette, hogy a magosztódás aszinkronná vált. Ezenkívül láthatóvá váltak az ilyen „rossz” magokban a kromoszómák divergenciájának zavarai. Minden olyan blastula, amelyben ezeket az eltéréseket észlelték, életképtelennek bizonyult: fejlődésük leállt, és nem alakult ki többmagvú blastula. Nyilvánvaló, hogy ez a kromoszóma szegregáció hibája vezetett az embriók halálához. Mi vezetett ilyen zavarokhoz a magosztódásban, és mi köze a heterokromatinhoz? Először is, a tudósoknak sikerült kideríteniük, hogy hibák csak akkor fordultak elő, amikor a Drosophila melanogaster X-kromoszómái elváltak egymástól. Vagyis csak a hím által hozott X kromoszóma volt minden baj forrása, a nőstény Drosophila simulansból nyert X kromoszóma pedig nem volt hatással a magosztódás folyamatára. Másodszor, ezek a rendellenességek az X kromoszóma egy speciális heterokromatikus régiójának nem diszjunkciójával voltak összefüggésben, amelyet specifikus festéssel detektáltunk. Ez a régió jelen van a Drosophila melanogasterben, de nem a Drosophila simulansban. Speciális Zhr gént (zigóta hibrid mentés) tartalmaz, amely a hibrid nőstények elhullásáért felelős. Ha ezt a gént mutációk révén kikapcsolják, akkor a hibrid nőstények teljesen életképesek lesznek. Az ilyen hibridekben, mint kiderült, a nemi kromoszómák teljesen normálisan eltérnek. Ezenkívül a heterokromatin ezen a területén van egy speciális fehérje, amely a heterokromatint strukturálja a sejtosztódások között, és a sejtosztódások során egyenletesen oszlik el a kromatinban. Elpusztult hibrid nőstényekben ez a fehérje a nemi kromoszómán lévő heterokromatin kis foltján egy klaszterben maradt. A Drosophila melanogaster simulans hím és nőstény embrióiban, valamint a hibrid hímekben ez a fehérje szétszóródott a sejtosztódás során. Így a hibrid nőstények halálozási okainak keresése a heterokromatin kis területére szűkült a nemi kromoszómán, és idővel a 10–13. nukleáris felosztásra. Ezen osztódások során jön létre a heterokromatin szerkezete. A heterokromatinban a nukleotid ismétlődések régiói gyorsan változhatnak – ismert, hogy rendkívül változatosak. Ha ilyen változás következik be, akkor fennáll annak a veszélye, hogy a hibrid utódok sterilek vagy életképtelenek maradnak, és így szaporodási izoláció alakul ki. Ebben az esetben a tulajdonság megszilárdításához nincs szükség speciális földrajzi elszigeteltségi korlátokra, amelyekre ma általában a fő hangsúly kerül. A szaporodási izolálást olyan megváltozott nukleotidszekvencia biztosítja, amely nem hordoz előnyös vagy káros mutációkat a fehérjét kódoló génekben. Ez egy semleges mutációval nagyon gyorsan bekövetkező reproduktív izoláció esete.
A szexkromatin vizsgálat klinikai alkalmazásai
A nemi kromatin gyakorlati alkalmazása a nemi kromoszómarendszerrel való kapcsolatán alapul. A sejtben talált Barr-testek számát Harnden szabálya határozza meg - a testek száma egyenlő az X kromoszómák számával mínusz a sejt haploid halmazainak száma osztva kettővel: S=Х- h/2 Nemi kromatin hiányára számíthatunk az X, XY, XYY rendszerekben. Egy normál méretű Barr test hiányozhat az XX, XXY, XXYU rendszerekben. Kisebb Barr-test figyelhető meg az X kromoszóma deléciójával járó diszgenezis és az X izokromoszóma esetében rövid karokkal. A hosszú karokkal rendelkező X izokromoszóma esetében abnormálisan nagy Barr testek fordulnak elő. A kettős nemű kromatin a XXX, XXXY, XXXYU rendszerekben fordul elő. A négy X-kromoszómával rendelkező kariotípusok ritka esetekben még három ivarkromatin-szemcsét is ritkán találnak, az öt X-kromoszómával rendelkező kariotípusokban pedig az esetek 8%-ában 4 Barr test található. Kissé más a helyzet az aneuploidia vagy a poliploidia esetében. Az enyhe aneuploidia nincs hatással az X kromoszóma heterokromatizációjára, így a Barr-testek számára. Következtetések - az autoszómák nem befolyásolják az X kromoszóma viselkedését. Poliploidia esetén a nemi kromatin úgy viselkedik, mintha a poliploid sejt olyan diploid sejtek kombinációja lenne, amelyek jellegzetes gyakorisága a Barr-testekkel. A mozaikizmusban a nemi kromatin az egyes sejtklónokban fordul elő kariotípusuk szerint. Például XY/XXY mozaik esetén a nemi kromatin nem található az XY sejtklónban, és egy Barr-test figyelhető meg az XXY klón sejtjeiben. A mozaikosság szexkromatin segítségével történő kimutatásához nem elegendő annak százalékos meghatározása a szájüregben - az anyagot a lehető legtöbb forrásból kell venni. Az ivarkromatint először klinikai célból bőrbiopsziában, később a leukocitákban lévő alsócombok számának megszámlálásával, majd a nemi kromatin meghatározásával szájhámkenetekben határozták meg. A vizeletüledék hámsejtjeiben, a hüvelyhámban, a hólyagban, az ureterekben és a szőrtüszőkben a nemi kromatin vizsgálatára szolgáló módszerek kevésbé fontosak. A szexkromatin mint klinikai teszt A szexkromatin vizsgálata fontos klinikai teszt a különböző betegségek klinikáján, és a végrehajtás egyszerűségét nagyon széles körben alkalmazzák. 1955-ben Moore és Barr egy módszert írt le a nemi kromatin meghatározására a szájnyálkahártya kaparékán (bukkális teszt). Az anyag megszerzéséhez reggel éhgyomorra kell kaparni az arc belső felületét. A felszíni réteg sejtjei sok mikroorganizmust tartalmaznak, és piknotikus sejtmagjuk van, ami miatt kutatásra alkalmatlanok. Ezért először a hám kutatásra alkalmatlan felszíni rétegét spatulával távolítják el, majd a spatula másik szélével a nyálkahártya középső rétegéből nyerik ki a sejteket, és óvatosan kenik rá az anyagot. az üveg. Nőknél a szájnyálkahártya-kaparékban lévő nemi kromatin a sejtek körülbelül 20-30%-ában található meg. A hímeknél a nemi kromatinnal rendelkező sejtek legfeljebb 5%-a található meg ezekben a kaparékokban. A nemi kromatint az összes főbb nukleáris festékkel megfestik. 1968-ban svéd citológusok egy csoportja T. Caspersson vezetésével egy új, fluoreszcens mikroszkópos módszerről számolt be a kromoszómák tanulmányozására, amelynek alkalmazása kimutatta, hogy a kininmustárral fluorokrómozott humán kromoszómákban a kininmustárral fluorokrómozott kromoszómákban nagyon fényes fény figyelhető meg a kromoszómák disztális részein. az Y kromoszóma hosszú karjai. Különböző nemi kromatin tesztek segítségével különbséget lehet tenni a hiányos feminizációs komplex és a külső hiányos férfi hermafroditizmus komplex között. A külső nemi szervek megjelenése mindkét esetben szinte azonos lehet. A nemi kromatin teszt nagy segítséget jelent az olyan ritka komplexek felismerésében, mint a mellékvesék és a herék lipiddegenerációjának komplexe, a petefészek-gümők maszkulinizálása és mások. A szexkromatin tanulmányozása számos más alkalmazást is talált. A törvényszéki orvostanban szexkromatin tesztet használnak az egyén nemének vizsgálatára, csak egy darab szövet felhasználásával. A daganat rosszindulatúságának mértékét egy nőtől vett daganatszövetdarabbal végzett nemi kromatin teszttel lehet meghatározni (kritérium a Barr-testeket tartalmazó sejtek alacsony száma). Így a nemi kromatin és a „dobverő” tanulmányozása a szexuális fejlődés lehetséges rendellenességeit jelzi.
A nemi kromatin változása
A nemi kromatin vizsgálatának kezdetén azt hitték, hogy a Barr-testeket tartalmazó sejtek százalékos aránya állandó, és nem változott sem az életkor, sem más belső vagy külső tényezők hatására. Ezért a nemi kromatin értékelésen alapuló nemi diagnózisnak megbízhatónak kell lennie. Ez a nézet számos megfigyelésen alapult. A nemi kromatin szintje még akkor sem csökken a transzplantált szövetben, ha a recipiens megfelelően fejlett férfi egyed. A nemi hormonok nem befolyásolják a nemi kromatin képződését – ezt Morr és Barr nőstények kasztrálásával végzett kísérletei igazolták. Azt is kimutatták, hogy amikor a hím csirkeembriók ösztradiolt kaptak, a nemi kromatin változatlan maradt (a hím szervezetekre jellemző), bár jelentős változások történtek az ivarmirigyekben. Sok szerző kifogásolja a nemi kromatin variabilitását a következők alapján: - a száj hámjában a nemi kromatin százalékos arányában megfigyelt eltérések a szubjektivitás által okozott értékelési hibáknak köszönhetők a Barr-testek felismerésének kritériumainak meghatározásakor, ami nehézkes. elkerülendő - a hibásan alacsony értékelési eredmények oka a nemi kromatin százalékos aránya is lehet rossz minőségű, szennyezett készítmények - az ivari kromatin százalékos téves csökkenése stabilizátor hatásának következménye lehet (pl. , a formalin a sejtmag szerkezetének olyan mértékű kopását okozhatja, hogy a Barr-test nem lesz látható). Mindezen előírások ellenére azonban szinte egyetlen szövet sem mutat 100%-os szexkromatint. Meglepően alacsony eredményeket kapunk a szájüreg hámjából, annak ellenére, hogy a vizsgált anyag kenet, i.e. egész sejteket. Amint új adatok váltak elérhetővé a nemi kromatin gyakoriságáról, a legtöbb szerző egyetértett abban, hogy még a nőstény egyedekben is vannak olyan sejtek, amelyek nem tartalmaznak Barr-testeket. Lyon elméletét cáfolták. Talán a nemi kromatin változatlansága összefüggésbe hozható azzal, hogy a szervezetben állandó arányban vannak olyan sejtek, amelyek nemi kromatint tartalmaznak és nem is. Ez azt jelenti, hogy minden szövetnek megvan a maga százalékos szexkromatin tartalma, ami még nem bizonyított. Csak az idegszövetben van viszonylag egyenlő számú Barr-test, és az összes szövet közül a legmagasabb a nemi kromatin százaléka, általában meghaladja a 90%-ot.
Jelenleg egyre több szerző azon a véleményen, hogy a nemi kromatin valóban változik. Sokan ezt az életkornak tulajdonítják, sőt tudományos tanulmányok is megerősítették, hogy a nemi kromatin százalékos aránya az életkor előrehaladtával csökken ugyanazokban az egyénekben. Érdekesek és nehezen megmagyarázhatóak Sohval és Casselman megfigyelései, akik azt találták, hogy a nemi kromatin mérete és színe az antibiotikumok hatására megváltozhat. Más megfigyelések azt mutatják, hogy bizonyos típusú allergiák, valamint stressz esetén a szájüregben a nemi kromatin mennyisége csökken. Női egyéneknél a nemi kromatin a szájüregben csökken a glikokortikoidok szedése során.
