str16

Istotne znaczenie dla postępu w identyfikacji i ocenie chromosomów człowieka miał rozwój cytogenetyki, m. innymi wprowadzenie:

-    technik hodowli limfocytów w celu nagromadzenia komórek mitotycznych w stadium metafazy dla sporządzania preparatów chromosomów

oraz - w latach siedemdziesiątych ubiegłego stulecia -

-    technik prążkowego barwienia chromosomów.

Limfocyty krwi obwodowej hoduje się w specjalnych warunkach, w obecności fitohemaglutyniny, pobudzającej te komórki do podziału. Pod koniec hodowli dodaje się do pożywki inhibitor mitozy, np.: kolchicynę, co pozwala na uzyskanie dużej liczby komórek, zatrzymanych w metafazie. Następnie komórki umieszcza się w płynie hipotonicznym dla rozproszenia chromosomów i po utrwaleniu wykonuje preparat.

Innym, ważnym sposobem uzyskiwania komórek do tych badań jest pobieranie płynu owodniowego lub komórek trofoblastu od ciężarnych kobiet. Ten sposób ma znaczenie dla diagnostyki prenatalnej.

Wzór prążków G

Chromosomy barwi się różnymi barwnikami, ale w rutynowym postępowaniu stosuje się, po traktowaniu enzymami proteolitycznymi, barwienie roztworem Giemsy. W ten sposób ujawnia się ok. 300 - 400 ciemno i jasno zabarwionych prążków, charakterystycznych dla danych chromosomów. Prążki ciemne zawierają bardziej skondensowaną chromatynę, mało aktywnych genów i replikują późno w fazie S cyklu komórkowego. W prążkach jasnych chromatyna jest rozluźniona, zawierają one ok. 80% aktywnych genów i replikują wcześnie.

Ponadto stosowane są inne barwniki; np. barwienie ąuinakryną i badanie fluorescencji, umożliwiają uzyskanie prążków Q.

Usunięcie znacznych ilości DNA z chromosomów metafazowych DNA-zą lub roztworami zasad, a następnie barwienie roztworem Giemsy, umożliwiają ujawnienie regionów centromerowych lub przycentromerowych czyli prążków C, które są szczególnie szerokie w 1, 9,16 chromosomie człowieka.

Stosowane współcześnie różnorodne techniki prążkowania pozwalają na precyzyjną identyfikację chromosomów, a także wykrycie w nich nawet niewielkich braków lub dodatkowych elementów, które mogą być przyczyną zmian patologicznych.

Analiza chromosomów w mikroskopie świetlnym i wykonanie dokumentacji fotograficznej umożliwia sporządzenie kariogramu i kariotypu oraz ich ocenę.

Kariogram - to zestaw chromosomów jednej dowolnie wybranej komórki, uszeregowanych według ich długości i położenia centromeru

(wycina się sfotografowane chromosomy, zestawia uwzględniając te kryteria i ponownie fotografuje zestaw).

Kariotyp - to zestaw chromosomów - kariogram typowy dla danego osobnika, grupy osobników lub gatunku.

Wyróżnia się chromosomy somatyczne tzw. autosomy, jednakowe dla osobników obu płci i tzw. heterochromosomy czyli chromosomy płci.

Kariotyp człowieka.

Wśród 46 chromosomów człowieka w oparciu o przedstawione wyżej kryteria wyodrębniono pary autosomów od 1 do 22.

Chromosomy płciowe - heterochromosomy - wyodrębniono jako osobną parę. Autosomy podzielono na siedem grup od I - VII (A do G), zaś chromosomy płciowe oznaczono przez X i Yprzypisując je do grupy III (X) i grupy VII (Y).

Grupa I. Należą do niej długie chromosomy metacentryczne - pary 1, 2, 3.

Grupa II. - chromosomy submetacentryczne pary 4 i 5.

Grupa III. W tej grupie występują chromosomy submetacentryczne średniej wielkości: autosomy par 6 do 12 oraz chromosom X.

Grupa IV. Należą do niej chromosomy akrocentryczne średniej długości.-autosomy par od 13 do 15, przy czym chromosomy 13 i 14 pary mają satelity -czyli małe fragmenty na końcu ramion krótkich, oddzielone od reszty chromosomu odcinkiem niebarwliwym - tzw. przewężeniem wtórnym.

Grupa V. - to chromosomy 16 pary - metacentryczne, natomiast chromosomy 17 i 18 pary - są submetacentryczne.

Grupa VI. - to małe chromosomy metacentryczne - pary 19 i 20.

Grupa VII. Należą do niej bardzo małe akrocentryczne chromosomy par 21 i 22 oraz chromosom płciowy Y.

Charakterystyczne zróżnicowanie prążkowania (prążki G) w poszczególnych autosomach i chromosomach płci człowieka przedstawia Rys. 5.

W zapisie kariotypu stosuje się skrótowo system symboli w następującej kolejności:

-    całkowita liczba chromosomów,

-    skład chromosomów płci oraz

-    opis nieprawidłowości.

Zapis prawidłowego kariotypu człowieka:

kariotyp żeński: 46,XX kariotyp męski: 46,XY.

17