Хромосомные основы наследственных болезней

1. Хромосомные основы наследственных болезней.

2.

3.

Гистон Н1
«катушка» из 8
молекул гистонов
Гистон Н1
ДНК

4. Упаковка ДНК

Двойная
спираль
ДНК
Нуклеосомы
Нити
хроматина
Петли из
хроматиновых
нитей
Увеличенный
фрагмент
хромосомы
Метафазная
хромосома

5.

Электронная
микрофотография
хромосом
человека

6.

Хромосомы человека при световой
микроскопии

7.

Морфология хромосом в зависимости
от позиции центромеры
Хроматиды
Спутники
Короткое
плечо
Центромера
Длинное
плечо
Метацентрик
Теломеры
Субметацентрик
Акроцентрик

8.

Нормальный мужской кариотип

9.

Идеограмма
хромосом
человека
(G-окраска)

10.

Идеограмма
хромосомы Х

11. Половые хромосомы

12.

Молекулярная цитогенетика комбинирует
цитогенетические методы с
молекулярно-генетической технологией.

13.

FISH (флуоресцентная in situ гибридизация) на
интерфазных ядрах с центромерной ДНК-пробой на
хромосому X

14. FISH: теломерные ДНК-пробы

15. M-FISH

16.

Пространственное
расположение
хромосом в ядре
интерфазной клетки

17.

CGH (сравнительная геномная гибридизация)

18. метод серийнойсравнительной геномной гибридизации (array CGH)

метод
серийнойсравни
тельной
геномной
гибридизации
(array CGH)
Sanlaville et al.
Arch. Pediatr.
2005

19. Клонирование 1997

Первое клонированное животное. Доктор
Ian Wilmut с овечкой Долли.

20.

С годовщиной свадьбы,
профессор Смит и
миссис Смит!
Блестящий обман, Людвиг! Только ты ошибся и прислал
вместо одного - два своих клона!

21.

22.

Клеточный цикл

23.

Центриоли
Ядрышко
Ядерная мембрана
Интерфаза
Митотическое веретено
Центромера
Митотическое веретено
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
МИТОЗ

24. Микротубулы и митотическое веретено

25.

26. МЕЙОЗ

27.

Исследования показывают, что ЧЕЛОВЕК имеет всего в два раза
больше генов, чем ФРУКТОВАЯ МУШКА. Конечно, этим данным не
стоит доверять, ведь они получены ученым, у которого генов
всего-то в два раза больше, чем у фруктовой мушки.

28.

Различия мужского и женского гаметогенеза
зачатие
зачатие
м
и
т
о
з
эмбриональныйп-д
фетальный п-д
пубертат
рождение
Мейоз I
овуляция
60-65 дней
Мейоз II
зачатие
оогенез
сперматогенез

29. Хромосомные мутации

30. Хромосомные аномалии

Количественные
Анеуплоидии –
потеря или
приобретение
одной или более
хромосом
Моносомии,
трисомии,
тетрасомии
Полиплоидии –
добавление
одного или более
гаплоидного
набора хромосом
Триплоидии,
тетраплоидии
Структурные

31.

Нормальная
сегрегация
хромосом в
гаметогенезе
Мейоз I
Мейоз II

32. Возникновение численных хромосомных аномалий.

Нерасхождение
Нерасхождение

33. Полиплоидия

34.

Хромосомные аномалии
Количественные
Кольцевые
хромосомы
Структурные
Делеции
Изохромосомы
Транслокации
Реципрокные
Робертсоновские
Вставки
(инсерции)
Инверсии
Перицентрические
Парацентрические

35. Реципрокные и Робертсоновские транслокации

Робертсоновская
Реципрокная

36.

Механизм возникновения транслокационной формы синдрома Дауна
Нормальные
хромосомы
Утраченные
фрагменты
Носитель
сбалансированной
транслокации 14/21
Возможные
гаметы
Фенотип
Норма
Нормальный Синдром
носитель
Дауна
Летальный

37.

Робертсоновская транслокация при
синдроме Дауна (FISH)

38. Реципрокные транслокации и образование квадривалентов в мейозе

Нормальные
хромосомы
Реципрокные
транслокации и
образование
квадривалентов в
мейозе
Сбалансированная
транслокация
Квадривалент
Сайты
разрыва
и обмена

39. Варианты образования гамет у носителей реципрокных транслокаций

квадривалент
Нормальный или сбалансированный кариотип
или
Варианты
образования гамет
у носителей
реципрокных
транслокаций
Несбалансированный кариотип
или
Несбалансированный кариотип
или

40.

FISH: микроделеция хромосомы 15 у ребенка
с синдромом Прадера-Вилли. Использована
локус-специфическая ДНК-проба.

41.

Инсерция материала хромосомы 13 в
длинное плечо хромосомы 5
Пэйнтинговая ДНК проба
на хромосому 5
Пэйнтинговая ДНК проба
на хромосому 13

42.

Механизмы возникновения инверсий
перицентрическая
парацентрическая

43.

Механизмы возникновения хромосомных
аномалий вследствие инверсий хромосом

44.

Изохромосомы и кольцевые хромосомы

45. Механизм возникновения соматического мозаицизма

Митоз I
Митоз II
Митоз II

46. Символы, используемые при описании кариотипа

p – короткое плечо
q - длинное плечо
сen - центромера
dup – дупликация (удвоение)
del - делеция
fra - ломкость
i – изохромосома
inv - инверсия
46,ХХ
46,XY
47,XY+21
ish – in situ hybridization
r – кольцевая хромосома
t - транслокация
ter – конец плеча
хромосомы
/ - мозаицизм
+ или - - приобретение
или потеря материала
хромосомы
46,XX,del(5p)
46,XY,t(2:4)(p23;q25)

47. Резюме

• Нормальный кариотип человека включает
46 хромосом: 22 пар аутосом и одну пару
половых хромосом (46,XX у женщин и
46,XY у мужчин).
• В каждой хромосоме различают короткое
(p) и длинное (q) плечо, соединенные в
области центромеры. Теломеры – это
концевые участки хромосом.
Субтеломерные участки хромосом
наиболее богаты генами в отличие от
участков вблизи центромер.

48. Резюме

• Молекулярно-цитогенетические методы, включая
флюоресцентную гибридизацию in situ (FISH)
позволяют идентифицировать тонкие
хромосомные аномалии.
• В процессе митоза сестринские хроматиды
разделяются и переносятся по одной в каждую
дочернюю клетку, при этом сохраняется
диплоидный набор хромосом. При мейозе I пары
гомологичных хромосом обмениваются
гомологичными участками (кроссинговер) и
независимо переносятся в дочерние гаметы, в
результате число хромосом в клетке становится
гаплоидным. Мейоз II протекает как митоз.

49. Резюме

• Хромосомные аномалии делятся на структурные и
численные.
• Численные аномалии включают анеуплоидии
(трисомии, моносомии) и полиплоидии.
Анеуплоидии возникают в результате
нерасхождения хромосом в мейозе I и II, а
полиплоидии - при оплодотворении яйцеклетки
более чем одним сперматозоидом.
• Структурные аномалии включают транслокации,
инверсии, инсерции, делеции, изохромосомы и
кольцевые хромосомы. Они могут быть
сбалансированными и несбалансированными.
Носители сбалансированных аномалий имеют риск
рождения детей с несбалансированным кариотипом,
имеющих умственную отсталость и пороки
развития.

50. Спасибо за внимание!