DSC45

Rozdział 17

Genetyka człowieka

Genetyka człowieka zajmuje się badaniem biologicznej zmienności u ludzi, dotyczy to zarówno stanu fizjologicznego, jak i patologii. Wiedza ta ma ogromne znaczenie kliniczne i umożliwia szybki postęp w wykrywaniu i leczeniu chorób uwarunkowanych genetycznie.

17.1. Cytogenetyka

Choć chromosomy po raz pierwszy zaobserwowano już w 1892 roku, ich dokładna liczba u człowieka znana była dopiero 64 lata później. Tijo i Lcvan w 1956 roku, badając chromosomy mitotyczne stwierdzili, że w komórce człowieka znajduje się 46 chromosomów. Analizą chromosomów zajmuje się cytogenetyka, wykorzystując właściwe techniki określa strukturę, kształt i liczbę chromosomów w celu wykrycia anomalii chromosomowych.

Chromosomy meta fazowe zbudowane są z dwóch chromatyd siostrzanych połączonych centromerem zwanym przewężeniem pierwotnym (tyc. 17.1). Centro-roer zawsze replikuje ostatni, zawiera powtarzające się sekwencje zasad, wiąże się ze specyficznymi białkami oraz oddziałuje z włóknami wrzeciona podczas podziału komórki i umożliwia prawidłowe rozejście się chromatyd do biegunów.

teiomery

I-satelity

„przewężenie | wtórne

chromatyda

c

Ryc. 17.1. Struktura chromosomu

GtNtTYKA CZŁOWIEKA

245

(f

Teiomery (o końcowe części ramion zbudowane z tandemowo powtarzających się (od 5 do 350 razy) 6-nuklcotydowych sekwencji bogatych w pary OC. Zapewniają one stabilność chromosomu, ułatwiają replikację końców i zapobiegają:

-    rekombinacjom pomiędzy końcami chromosomów,

-    złamaniom,

fuzjom chromosomów.

Niektóre chromosomy mają przewężenie wtórne, określane inaczej jako obszar jąderkotwórczy NOR (ang. nucleolar organizer region). W obszarze tym znajdują się tandemowe powtórzenia genów kodujących podjednostki 1HS, 5.&S i 28S rRNA, Geny SS rRNA u większości gatunków rozproszone są po całym genomie. U człowieka organizatory jąderka obecne są na wszystkich krótkich ramionach chromosomów akrocentrycznych, marny 10 NOR-ów.

Za przewężeniem wtórnym znajduje się fragment ramienia chromosomu zwany satelitą.

Kształt chromosomów określa się na podstawie położenia centromeru, który dzieli chromosom na dwa odcinki zwane ramionami. Ramiona krótkie i długie oznaczane są odpowiednio symbolami p i q. Chromosomy zawsze przedstawiane są skierowane krótkimi ramionami ku górze.

U człowieka spotykamy trzy klasy morfologiczne chromosomów (rye. 17.2):

-    metacentryczne - gdy centromer leży pośrodku, ramiona górne (p) i dolne (q) mają podobne długości,

-    submetacentryczne - gdy centromer nie leży na środku, przesunięty jest w kierunku jednego z końców chromosomu, ramiona górne są wyraźnie krótsze od dolnych,

-    akrocentryczne - gdy centromer leży blisko końca, ramiona krótkie są bardzo małe, na ich końcach mogą występować satelity.

Ryc. 17.2. Klasy morfologiczne chromosomów wyznaczone na podstawie położenia centromeru. Źródło: K. Boczkowski (red.), 1985

Liczba chromosomów jest stała i charakterystyczna dla danego gatunku (dane w tabeli), podobnie jak wielkość chromosomów i układ prążków widocznych po zastosowaniu odpowiedniej techniki barwienia.