Акушерство Анатомия Анестезиология Вакцинопрофилактика Валеология Ветеринария Гигиена Заболевания Иммунология Кардиология Неврология Нефрология Онкология Оториноларингология Офтальмология Паразитология Педиатрия Первая помощь Психиатрия Пульмонология Реанимация Ревматология Стоматология Терапия Токсикология Травматология Урология Фармакология Фармацевтика Физиотерапия Фтизиатрия Хирургия Эндокринология Эпидемиология

НОРМАЛЬНОЕ РАСХОЖДЕНИЕ ХРОМАТИД

Прочитайте:

Рис. 34. Схема образования различных типов структурных аберраций хромосом

(по Харе, 1978)

НЕРАСХОЖДЕНИЕ ХРОМОСОМ В МЕЙОЗЕ

НЕ РАСХОЖДЕНИЕ ПРИ ПЕРВОМ МЕЙО-ТИЧЕСКОМ ДЕЛЕНИИ ОДИН ИЗ ДВУХ

НЕРАСХОЖДЕНИЕ ПРИ ВТОРОМ МЕЙОТИЧЕСКОМ ДЕЛЕНИИ

ООЦИТЫ I ПОРЯДКА

ООЦИТЫ II ПОРЯДКА

оотиды

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ЧИСЛОВЫХ И СТРУКТУРНЫХ АНОМАЛИЙ

КАРИОТИПА

В основе всех числовых аномалий кариотипа лежит нерасхождение хромосом в мейозе. Чаще это происходит у особей женского пола. Так, трисомия и моносомия возникают вследствие нерасхождения хроматид во время мейотического деления. В результате в одной дочерней клетке появляется лишняя хромосома, в другой ее недостает. Полисемия, как и моносомия, возникает, очевидно, из-за нерасхождения во время мейоза или раннего дробления. В большинстве случаев трисомные и моносомные эмбрионы появляются в результате новых мутаций в половых клетках родителей. Наиболее часто у животных обнаруживают трисомию и моносомию половых хромосом. Вероятность нерасхождения хромосом увеличивается с возрастом животных.

Полиплоидия может возникать в результате ошибок при мейозе^ши во время оплодотворения. Так, при делении хромосом на хроматиды без деления цитоплазмы в клетке может образовываться тетраплоидный набор. Такие клетки могут возникать при слиянии двух соматических клеток. У животных обнаруживали диплоидные гаметы, которые формировались в результате нерасхождения хромосом в мейозе. Эти случаи полиплоидии связаны с нарушением образования веретена или тянущих нитей в анафазе.

Полиплоидия может быть следствием оплодотворения одной яйцеклетки с гаплоидным набором хромосом двумя или более спермиями (полиспермия или полиандрия). При оплодотворении одной яйцеклетки двумя спермиями формируется тршшоидный эмбрион. Триплоидный набор может возникнуть тогда, когда в процессе оплодотворения наряду с яйцеклеткой участвует и второе полярное тело (рис. 35). В других случаях полиплоидные индивидуумы возникают при задержке первого деления дробления зиготы.

Тетраплоидия может возникать благодаря подавлению первого дробления диплоидной зиготы, когда хромосомы дуплицируются и делятся, но остаются в той же клетке.

Предрасполагающие к появлению полиплоидии факторы: старение гамет при задержке овуляции, длительность хранения спермы, задержка оплодотворения самок. Слияния клеток могут индуцироваться вирусами. На образование веретена деления (разрыва нитей) могут влиять лекарственные препараты.

Мозаицизм и миксоплоидия, а также химеризм относятся к категории соматических мутаций. Мозаицизм — присутствие в организме клеток (точнее, клонов) разного генотипа, что может привести к возникновению в процессе соматического развития клеточных популяций с отличающимся генотипом. Частным случаем мозаицизма является гинандроморфизм и мозаицизм по

Рис. 35. Механизм образования трисомин и моносомин в мейозе (по Харе, 1978)

группам крови, белкам и др. Миксоплоидия, полисоматия — форма клеточного мозаицизма — наличие у одной особи клеток с различным уровнем плоидности (три-, тетра-, пента-, гекса-плоидные и т. д.). Миксоплоидные клетки возникают в результате нарушения митоза во время раннего дробления при делении зиготы (нерасхождение хромосом). Химеризм возникает в результате обмена клетками крови между плодами при двух или более плодной беременности, в случае слияния бластоцист или зигот. В частности, диплоидно-триплоидные химеры могут формироваться при слиянии второго полярного тела с одним из бластомеров на первой стадии дробления.

Структурные изменения в кариотипе {аберрации) возникают как результат спонтанной или индуцированной ломки, разрывов и последующих воссоединений хромосом новым способом. Если разрывы затрагивают обе хроматиды, аберрации называют хромосомными, если только одну — хроматидными. Если в результате структурной перестройки нет потери или прибавления генетического материала, аберрации считаются сбалансированными. К ним относятся в основном транслокации, инверсии. Несбалансированные аберрации представлены главным образом деле-циями, дупликациями, изохромосомами и кольцевыми хромосомами. После разрывов хромосом или хроматид оторвавшиеся фрагменты обычно утрачивают. Это приводит к потере части генов (делеции и нехватки) или дополнению хромосом фрагментами (дупликации), что связано с появлением избыточного гене-

■xz

тического материала в клетках. Следствием делеций и нехваток может быть отсутствие генетического контроля для самых разных признаков организма. Рецессивные гены, содержащиеся в тех же локусах нормальной гомологичной хромосомы, проявляют свои эффект в одинарной дозе. Следует иметь в виду, что животные, гетерозиготные по сбалансированным транслокациям, могут производить генетически несбалансированные гаметы, которые, в свою очередь, могут формировать несбалансированные зиготы, отмирающие на ранних стадиях эмбриогенеза (рис. 36).

В связи с широким распространением центрических слиянии (транслокаций Робертсона) у животных ученые активно изучают механизмы их образования. Полагают, что робертсоновские транслокации представляют собой частный вариант теломерного слияния, вовлекающего теломерные концы двух различных тело-центрических (акроцентрических) хромосом, у которых вследствие задержки репликации ДНК в области палиндрома либо точ-ковых мутаций в этой области рестрикционные эндонуклеазы утрачивают способность узнавать место рестрикции, что ведет к сохранению прочного соединения между хромосомами. При этом возникает метацентрическая или субметацентрическая хромосома, несущая две центрометры, которые либо функционируют как одно целое, либо одна центромера инактивируется.

Реципрокные транслокации у родителей — одна из основных причин возникновения трисомий и моносомий у эмбрионов. Частичные трисомий могут быть связаны как с транслокациями и инверсиями у родителей, так и с новыми мутациями-спорадические транслокации, дупликации и т. д. Необходимо отметить, что в данном случае терминами «частичные трисомий» и «моносомий», обозначаются потери части хромосом, т е делеций и нехватки. При транслокациях число плеч хромосом в клетках остается таким же, однако в измененных хромосомах образуются новые группы сцепления между генами, что нарушает процессы конъюгации гомологичных хромосом в мейозе и является причиной формирования несбалансированных зигот.

Хромосомная нестабильность. В процессе ци-тогенетического анализа можно выделить животных, не имеющих в кариотипе каких-либо изменений, и особей, у которых находят разрывы и пробелы хромосом, полиплоидные клетки, другие структурные и числовые аберрации. По специальным методикам у одних индивидуумов обнаруживают нарушения формирования синаптонемного комплекса в мейозе, повышенную частоту сестринских хроматидных обменов и высокий процент клеток с микроядрами. Повышенная частота числовых и структурных аномалий хромосом, наблюдаемая у отдельных особей, определяется термином «хромосомная нестабильность».

/ишхмлгя

о!

§1- >