ПРИРОДА ПОЛОВОГО ХРОМАТИНА

Близнецовый метод

Частота рождения дизиготных и монозиготных близнецов выражается коэффициентом близнецовости (d), который вычисляют на 1000 родов.

Для дизиготных близнецов этот коэффициент вычисляется так: d = (2U / N) *1000, (1)

где U – число разнополых близнецовых пар, N – общее число родов в выборке.

Коэффициент монозиготных близнецов (m) находится по формуле:

m = ((L - 2U) / N) *1000,

L - общее число близнецовых пар в изучаемой выборке. Значения N те же, что и в 1 формуле.

КОЭФФИЦИЕНТ НАСЛЕДУЕМОСТИ определяется по формуле немецкого генетика К. Хольцингера.

Н = (% сходства ОБ - % сходства РБ) / (100% - % сходства РБ)

При Н = 1 вся изменчивость в популяции обусловлена наследственностью.

При Н = 0 вся изменчивость вызвана следовыми факторами.

Влияние среды С выражается формулой С = 100% - Н, где Н - коэффициент наследуемости. Роль наследственности и среды можно выразить уравнением:

Н / С = (различие РБ – различие ОБ) / различие ОБ, где Н – наследственность, С – среда.

Пример: Конкордантность ОБ близнецов по одному из признаков 80%, а ДБ – 30%. Тогда:

Н = (80 – 30) / (100-30) = 50 / 70 = 0,71 или 71%, а С = 100 – 71 = 29.

Итак, данный признак на 71 % обусловлен наследственностью, а на 29% - влиянием среды.

ЗАДАЧА. Определите зависимость ряда заболеваний от наследственности и от факторов окружающей среды.

Половой хроматин. В 1949 г. М. Барр и Ч. Бертрам, изучая нейтроны кошки, обратили внимание на то, что в интерфазном ядре клетки содержится интенсивно окрашиваемые тельце, причем оно присутствует только в ядрах клеток самок и отсутствует у самцов.

Оно было найдено у многих животных и всегда только у особей женского пола. Это тельце получило название полового хроматина, или тельца Барра. У ряда позвоночных и у человека оно появляется в онтогенезе на стадии гаструлы, но раньше развития гонад (половых желез). На локализацию, форму и структуру полового хроматина не влияют половые гормоны, следовательно, он не является вторичным половым признаком. Между числом телец полового хроматина и числом Х-хромосом в ядре имеется прямая связь. Половой хроматин в интерфазных ядрах обусловлен спирализацией одной из Х-хромосом, инактивация которой является механизмом, выравнивающим баланс генополовых хромосом в клетках самцов и самок (т.е. это один из механизмов дозовой компенсации генов).

В 1961 г. несколько исследователей одновременно высказали предположения, что одна из Х-хромосом у нормальных женщин относительно не активна в генетическом отношении. В 1961 году английская исследовательница М. Лайон выдвинула гипотезу о механизмах инактивации одной из Х-хромосом клеток женского организма. Основные положения этой гипотезы следующие:

1. Одна из двух Х-хромосом клеток женщины не активна.

2. Неактивная хромосома может быть отцовского или материнского организма.

3. Инактивация происходит к раннем эмбриогенезе и сохраняется во время дальнейшего размножения и развития клеточной линии.

Этот процесс инактивации Х-хромосомы в ряду поколений обратим: ХХ* ХУ ХХ* и т.д.(здесь звездочкой обозначена спирализационная Х-хромосома). Такой тип обратных изменений генетического материала португальский генетик Сарра предложил называть трепцией (от греческого treptos - изменение).

Спирализованная Х-хромосома в клетке образует половой хроматин или тельце Барра. Если у женщины в ядре клетки несколько Х-хромосом, то в клетках нескольких телец Бара, активной остаётся лишь одна Х-хромосома. Х-хромосома инактивируется не вся, часть короткого плеча остается генетически активной. Инактивация Х-хромосомы в определенной мере зависит от стадии клеточного цикла и физиологического состояния организма. По наличию лишнего или отсутствие тельца Бара можно диагностировать некоторые виды наследственных заболеваний (например, синдром Клайнфельтера, синдром Шерешевского-Тернера). Клетки, не содержащие половой хроматин (хроматин-отрицательные клетки) обнаруживаются у индивидуумов, имеющих набор хромосом 45, ХО (синдром Шерешевского-Тернера), 46, ХУ (нормальные мужчины); 47, ХУ У (синдром Клайнфельтера с двумя У-хромосомами). Обычно в клетках нормального мужского организма встречается некоторое количество псевдотелец Барра (конденсированных участков аутосом) и спирализованных У-хромосом, поэтому при диагностике различных хромосомных заболеваний необходимо уметь отличать эти образования от типичного полового хроматина, образованной спирализованной лишней Х-хромосомой. Тельце Барра обнаруживается при хромосомном наборе 46, ХХ (нормальные женщины); 47, ХХУ и 48, ХХУУ (классический синдром Клайнфельтера). два тельца Барра обнаруживаются у человека, имеющего три Х-хромосомы, (47, ХХХ); три Х-хромосомы и одну У (48, ХХХУ, синдром Клайнфелътера); 49, ХХХУУ (синдром Клайнфельтера). Три тельца Барра встречаются при кариотипе 48, ХХХ 49 ХХХХУ (тяжелый синдром Клайнфельтера).

В полиплоидных клетках число телец полового хроматина соответствует плоидности. По формуле Гарднера, число телец Барра (В) равно В=Х - Р/2, где Х - число хромосом, Р - степень плоидности клетки. В неполиплоидных клетках число телец полового хроматина равно числу Х-хромосом минус единица (В=Х - 1).