Цитогенетика – как наука о материальных основах наследственности. История ее развития. Основные группы методов окраски хромосом. Техника флуоресцентного мечения ДНК и РНК проб. Анализ многоцветно окрашенных хромосом. Сравнительная геномная гибридизация.
Аннотация к работе
Она изучает особенности строения, воспроизведения, рекомбинации, изменения и функционирования генетических структур клетки, их распределение в митозе, мейозе и при оплодотворении. В 1867 году немецкий ботаник Вильгельм Гофмейстер, а в 1871 году Александр Ковалевский и в 1872 году ботаник Эдмунд Руссов описали отдельные стадии митоза. В 1873 году немецкий зоолог и эмбриолог Антон Шнейдер при исследовании дробления яйцеклетки низших червей обнаружил стадии митоза, позднее названные как метафаза и анафаза. В 1974 году немецкий биолог Отто Бючли на клетках нематод и моллюсков описал митотическое веретено и показал одновременность деления структур, позднее названных хромосомами. В 1874 году ботаник Иван Чистяков впервые наблюдал митоз у растений (плауны, хвощи).Эти красители в стандартных условиях окрашивают хромосомы равномерно по всей длине. В 1968 году Caspersson разработал первый метод дифференциального окрашивания, давший набор из темных и светлых полос по длине каждой хромосомы, что позволило легко идентифицировать хромосомы, выявлять перестройки. Для дифференциальной окраски Касперсон использовал флуоресцентное алкилирующее вещество акрихин-иприт (Q-окрашивание). Интеркалирование в спираль ДНК приводит к флуоресценции в видимой области спектра - в хромосомах появляются ярко флуоресцирующие участки - полосы или band. Способы получения полос делятся на две группы: (1)дающие полосы по длине целой хромосомы (G-, Q-, R-полосы); (2) окрашивающие специфические хромосомные структуры.Метод FISH используют для идентификации точек разрыва, идентификации поврежденных генов, цитогенетического анализа ядра не делящихся клеток. Флюоресцентная гибридизация in situ: FISH связана с использованием ДНК проб, меченных различными флюорофорами, специфичными для различных хромосом. FISH сделала доступными для цитогенетического анализа ядра не делящихся клеток. На современном этапе развития цитогенетики в практику вводятся методы 24-цветной флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) и метод GTG-дифференциальной окраски хромосом (рис. Метод FISH используют для упорядочивания ДНК клонов и идентификации точек разрыва, оценки построенных карт, идентификации поврежденных генов в больших коллекциях картированных сегментов генома человека - космидных, BAC, PAC и YAC.Соотношение красная-зеленая флюоресценция измеряется вдоль длины каждой хромосомы. Техника CGH используется для изучения цитогенетики рака, например, CGH идентифицируют PIK3CA, каталитическую субъединицу фосфатидилинозитол3-киназы (PI3A), как онкоген рака яичников. ДНК-амплификационная техника также развивается для поиска генетических изменений в редких клетках, например, в «рогатых» клетках крови, являющихся предвестниками метастазирования опухоли. Дупликация участка хромосомы или трисомия по хромосоме в тестируемой ткани: зеленое преобладает над красным. Пример: Если в качестве исследуемой ДНК, меченной зеленым, взять ДНК мужчины, а в качестве контрольной - ДНК женщины (мечена красным), то после их гибридизации с метафазными хромосомами ФО на Х-хромосоме будет около 0,5.
План
Содержание
1. История развития цитогенетики
2. Окрашивание хромосом
3. FISH - окрашивание хромосом
4. Сравнительная геномная гибридизация
Литература
1. История развития цитогенетики
Список литературы
1. Анализ кариотипа человека. Цитогенетический метод анализа хромосом человека
2. Гибридизация in situ с флуоресцентной меткой (FISH)
3. Домрачева Е.В. Возможности и перспективы гематологической цитогенетики // Мед. Генетика. - 2014. - Т.3, № 4. - С. 166-179.
4. Молекулярно-цитогенетические методы в диагностике хромосомных болезней / Н.П. Кулешов [и др.]. - М., 2007.
5. Кисляк Н.С. Клетки крови у детей в норме и патологии / Н.С. Кисляк, Р.В. Ленская. - Л.: Медицина, 1978. - 256 с.
6. Колотилов Л.В. Редкие синдромы и болезни в анестезиологической практике / Л.В. Колотилов. - СПБ.: Фолиант, 2011. - 263 с.
7. Назаренко С.А. Цитогенетика человека и хромосомные болезни / С.А. Назаренко, Ю.С. Яковлева, В.П. Пузырев. - Томск: STT, 2001. - 84 с.
8. Koller P.C. The Role of Chromosomes in Cancer Biology // Recent Results in Cancer Research. - 1972. Vol. 38. - P. 12-24.
9. Levan A. Some current problems of cancer cytogenetics // Hereditas. - 1967. - Vol. 57. - P. 343-355.
10. Mitelman F. Catalog of Chromosome Aberrations in Cancer / Eds. Johansson B., Mertens F. John Willey and Sons Inc. - 1998.
11. Mitelman F., Mertens F, Johansson B. A breakpoint map of recurrent chromosomal rearrngements in human neoplasia // Nature Genetics. Special issue. - 1997. - Vol. 156. - P. 415-474.
12. Nowell P.C., Hungerford D.A. A minute chromosome in human chronic granulocitic leukemia // Science. - 1960. - Vol. 132. - P. 1497.
13. Potter A.M., Watmore A. Cytogenetics in myeloid leukaemia // Human Cytogenetics: a practical approach. - 1992. - Vol. 110. - P. 27-67.
14. Rabbitts T.H. Chromosomal translocations in human cancer // Nature. - 1994. - Vol. 372. - P.143-149.
15. Rowley J.D., Aster J.C., Sklar J. The clinical applications of new DNA diagnostic technology on the management of cancer patients // Jama. - 1993. - Vol. 270. - P. 2331-2337.
16. Sandberg A.A. The Chromosomes in Human Cancer and Leukemia. - 2nd edn. - New York, 2010.