GENETYKA Anna Sadakierska Chudy , Grażyna Dąbrowska str
8

38 Rozdział 3

Chromosomy politeniczne są to szczególnego rodzaju chromosomy interfazo-we, powstają w wyniku endomitozy, czyli replikacji DNA bez podziału jądra komórkowego. Replikujące chromatydy nie rozchodzą się i są ułożone równolegle, średnio występuje 10 cykli replikacyjnych, więc chromosom posiada 2¹⁰ chroma-tyd (1024 kopie). Utrzymanie chromatyd i chromosomów homologicznych w bliskim sąsiedztwie jest możliwe dzięki somatycznej koniugacji. Chromocentr to miejsce połączenia wszystkich chromosomów (charakterystyczne tylko dla Dro-sphila, nie występuje u Chirononws), utworzone przez obszary heterochromatyny położone w okolicy centromcrów. Obszary te nie ulegają replikacji. Koniugacja somatyczna i łączenie się centromerów’ w chromocentrze sprawiają, że w komórkach śliniankowych nie widzimy poszczególnych chromosomów, lecz zespół chromosomów politcnicznych.

Stosując odpowiednie techniki barw ienia chromosomów poligenicznych, można uzyskać w zór jasnych i ciemnych prążków . Ciemne prążki to obszary, w których w'ystępuje silnie skondensowana chromatyna (heterochromatyna), około 85% całego DNA znajduje się w prążkach ciemnych. Prążki jasne, określane jako obszary międzyprążkowe, skupiają 15% DNA, są to miejsca występowania chromatyny o małym stopniu kondensacji (euchromatyny). Liczbę prążków u D. melanogaster szacuje się na około 5000. Pojedynczy prążek zaw iera od

I

10 Mm

=H=* =*=H —1=1

Ryc. 3.5. Fragment chromosomu Ryc. 3.6. Powstawanie i zanikanie puf w jednym regionie z widocznymi pufami.    chromosomu w różnych stadiach rozwoju larwy.

Źródło: J. D. Watson    Źródło: R. H. Tamarin, 1996 i in.. 1987

3 do 300 kpz, co odpowiada jednemu lub kilku genom. Geny zlokalizowane są zarówno w jasnych, jak i ciemnych prążkach. Obszary, w których następuje aktywna transkrypcja ulegają despiralizacji, widoczne są w postaci jasnych zgrubień zwanych pierścieniami Balbianiego lub pufami (ryc. 3.5). Liczba i wielkość pul podlegają regulacji hormonalnej, ich rozkład jest charakterystyczny dla określonego stadium rozwoju larwy (ryc. 3.6). Po zakończeniu transkrypcji chromatyna ulega kondensacji, puty zanikają, a w innych miejscach powstają nowe. Podając larwom Drosophila ckdyzon (hormon związany z procesami metamorfozy), można indukować tworzenie puf charakterystycznych dla kolejnego etapu rozwoju.

Pakt, że pufy są miejscami, gdzie odbywa się transkrypcja genów, został udowodniony w badaniach in situ metodą autoradiograficzną. Chromosomy polite-niczne zawierające pufy inkubow'ano ze znakowaną trytem urydyną, a następnie sporządzono autoradiogramy. Pozwoliło to stwierdzić, że - H-urudyna, która włącza się do nowo powstających transkryptów. gromadzi się w' pufach (ryc. 3.7).

Myc. 3.7. Lokalizacja transkrypcji in situ w pufach chromosomów politenicznych z użyciem znakowanej ³H-urydyny. Autoradiografia uwidacznia miejsca włączania urydyny. Źródło: J. D. Watson i in., 1987

3.3. Badania chromosomów politenicznych

Badania chromosomów politenicznych umożliwiły Tomaszowń Morganowi opracowanie chromosomowej teorii dziedziczności, która stw ierdza, że miejscem lokalizacji genów są chromosomy. Doprow adziły też do wyodrębnienia chromosomów płci i cech sprzężonych z płcią.

Ze względu na sw oje ogromne rozmiary chromosomy politeniczne są dogodnym obiektem badawczym dla genetyków. Wykorzystyw ane są do:

I Badań cytogenetycznych:

a)    mapowania genów,

b)    wykrywania aberracji chromosomowych

delecji,

- inwersji.