Половой хроматин и значение в наследственной патологии. Исследование полового хроматина

Исторический очерк С самого начального периода развития гистологии и цитологии в ядре были замечены интенсивно окрашивающиеся структуры. Их назвали прохромосомами, хромоцентрами, и считалось, что в этих местах хроматин проявляет положительный гетеропикноз. В настоящее время данные структуры определяются как гетерохроматин, в отличии от слабо окрашивающегося эухроматина. Впервые эти названия были предложены в 1933 году Гейтцем (Heitz). В 1909 году Cajal описал и зарисовал приядерную массу гетерохроматина в клетках нервной ткани у собак, кошек, а также у людей. Однако этот гистолог не связывал своих наблюдений с полом особей, у которых были взяты ткани. Лишь спустя 40 лет это было проделано Barr и Bertram. Однако Geitlеr сообщал о половом ядерном диморфизме еще раньше, в 1937 году. В интеркинетическом ядре некоторых насекомых он наблюдал двойное тело гетерохроматина у женских особей и одинарное тело у мужских особей. Geitlеr связывал наблюдаемое явление с хромосомами X и предполагал, что открытый им механизм может найти применение при определении пола. Сейчас трудно сказать, почему эта интересная работа была забыта и на нее не обратили внимания. Большой интерес к проблеме полового хроматина пробудился в пятидесятых годах после опубликования в 1949 году в журнале «Природа» («Nature») ставшей уже классической работы Barr и Bertram о морфологическом различии между нейронами самок и самцов. В 1953 г. впервые было проведено изучение полового хроматина в случае гермафродитизма, тем самым был разработан новый диагностический клинический тест. Первоначально для определения полового хроматина применяли биопсию кожи, но вскоре был описан метод определения его по мазкам ротовой полости. Примерно в это же время Barr и Bertram открыли диморфизм сегментированных лейкоцитов периферической крови, основываясь на наличии в ядрах определенных отростков.

Раньше считалось, что в гетерохроматине нет генов, но позже в гетерохроматине дрозофилы, млекопитающих и растений были обнаружены сотни генов.

Морфологическое изображение и положение полового хроматина

С течением времени изучение полового хроматина как клинического теста находило все более широкое применение, а многочисленные методические работы позволили точно определить морфологию гранулы полового хроматина и ядерных отростков в лейкоцитах. Также неопровержимо установлено, что нахождение гранулы полового хроматина (тела Барра) на периметре ядра является характерной и отличительной чертой, не зависящей от случайностей. Morishima обнаружил, что хромосома Х, поздно репликующаяся ДНК, которая образует половой хроматин, располагается на периметре метафазной пластинки. Автор связывает этот факт с периферическим расположением тела Барра в клеточном ядре. Морфологически половой хроматин - скопление ядерного хроматина, прилегающего изнутри к оболочке ядра с меньшим размером, колеблющимся в пределах от 0,7 до 1,0 микрона, и большим размером в пределах от 1,0 до 1,4 микрона.

Скопление это чаще всего имеет форму плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклой стороной и центру ядра. Однако очень часто встречаются разнообразные варианты формы тела Барра. Это треугольные тела с самыми разнообразными пропорциями сторон, тела в форме как бы столбика, прилегающего своей длиной или концом к оболочке ядра; двух столбиков, с одной стороны опирающихся о оболочку ядра, а свободными сторонами соединяющимися друг с другом, образуя таким образом как бы треугольник, пустой в центре. Это так называемый хроматин в форме буквы V, обращенной к оболочке ядра. Можно также встретить двойные тельца Барра, состоящие из двух небольших гранул, разделенных узкой щелью. Наконец, описаны тельца Барра в форме Х, напоминающие метафазную хромосому Х. В живых клетках часто встречается тельце Барра в виде складчатой нитки толщиной 0,5 – 1 микрон и длиной 3 – 5 микрон. Согласно мнению почти всех авторов, занимающихся проблемой полового хроматина, в клеточных ядрах различных тканей может наблюдаться небольшой процент телец Барра, расположенных в центре; в этом случае они чаще всего имеют шарообразную форму. Половой хроматин в ядрах нейроцитов встречается несколько в ином виде. Он представляет собой шарообразное скопление хроматина, называемое Барром ядерным сателлитом. Чаще всего ядерный сателлит прилегает к ядру. Однако его можно наблюдать и в положении между ядром и оболочкой или возле оболочки ядра (Bertram). У человека и у обезьян, в отличии от млекопитающих, тельца Барра в нейроцитах находятся чаще возле оболочки ядра, чем при ядре.

При более высоком разрешении границы между эу- и гетерохроматином достаточно протяженные, может наблюдаться градиент свойств. Гетерохроматин не однороден по свойствам.

Половой хроматин лейкоцитов

Лейкоцитарный половой диморфизм принципиально отличается от остальных клеток организма, как с точки зрения морфологии, так и по частоте встречаемости.

Нахождение в ядрах лейкоцитов типичных отростков, которые назвали «барабанные палочки» - особенность женского пола. Эти палочки состоят из головки круглой или овальной формы и тонкой нити, связывающие ее с ядром. Головка окрашивается темнее, чем другие части ядра, в центре бывает просветление. Иногда встречаются и палочки других видов, например, со сплющенным концом или с хроматином более светлым, чем в остальной части ядра. Чаще такие палочки встречаются в лейкоцитах мужского пола. «Посаженные» палочки – короткие и на толстой шее - еще один нетипичный вид палочек. Чаще встречается у мужчин, но бывает и у женщин, и играют вспомогательную роль при определении пола.

В ядрах лейкоцитах также встречается целый ряд других нехарактерных отростков. Некоторые авторы пытаются их классифицировать, описывая их как характерные для женского пола, мужского пола или для обоих полов, но открыватели полового диморфизма Дэвидсон и Смит считают, что значение имеют только истинные барабанные палочки и посаженные палочки, а все остальные не имеют значения для определения пола.

Позже было установлено, что существует зависимость между величиной барабанной палочки и Х-хромосомой.

Происхождение полового хроматина

Первая гипотеза была выдвинута в 1952 году Грехемом и Баром – они предположили, что гранулы полового хроматина образуются путем соединения гетеропикнотических частей обеих хромосом Х. Факт частого нахождения полового хроматина в форме двойной гранулы говорил в пользу этой теории. У особей мужского пола в клеточных ядрах не встречалась в два раза меньшей гранулы полового хроматина, что свидетельствовало против этой теории.

Позже было выдвинуто предположение, что половой хроматин образуется поздно репликующей хромосомой и доказана в опытах на кузнечиках, на хомяках и позже у человека. Также подтверждением этого факта явились исследования, доказывающие что изменения в строении и величине хромосомы Х вызывают соответствующие изменения в размерах тельца Барра и барабанной палочки. Окончательным фактом стало установление наличие двух поздно репликующих хромосом Х у женщин с идиограммой 47, ХХХ

Роль полового хроматина

В 1961 году Лион связала факт инактивности и концепцию о происхождении полового хроматина со следующим явлением: у самок мышей гетерозиготным по гену, отвечающему за окраску шерсти, наблюдаются неравномерно расположенные поля неокрашенной шерсти. Эти поля представляют клеточные клоны с тем инактивным хроматином Х, который был носителем гена красителя. На этой основе была выдвинута теория: 1. У самок происходит инактивация одной из двух Х хромосом. 2. Которая из двух Х хромосом будет инактивироваться, зависит от случая. 3. Инактивация хромосомы Х в данной клетке происходит на раннем этапе зародыша и является постоянной для клеточного клона, происходящего от этой клетки. Инактивация является случайным явлением и может касаться как материнской, так и отцовской хромосомой Х. Доказательством стали исследования, выполненные на самках мулов. В их кариотипе хромосомы Х отличаются друг от друга морфологически, в зависимости от того, происходят ли они от отца или от матери. Установлено, что в некоторых случаях поздней репликации подвергается материнская хромосома, в других – отцовская. Генетическим следствием данной теории является «компенсация доз» - явление уравнивания активных генов, сочетанных с Х хромосомой особей обоих полов. Она происходит путем одной из Х хромосом в клетках женских особей. Если бы обе хромосомы оставались активными, то генов было бы вдвое больше. Например, вдое больше было бы глюкозо-6-фосфорановой дегидрогиназы (ее наработка связана с Х хромосомой). Благодаря компенсации доз генетический материал от одной хромосомы Х составляет 2,5% всего генетического материала – оттого хватает, чтобы обеспечить организм необходимыми локусами. Nosli в своих научных исследованиях морфологии полового хроматина в живой клетке говорит о том, что он принимает участие в образовании ядрышка, и демонстрирует снимки, на которых видны отдельные фазы этого процесса. Bertram, при наблюдении поведения полового хроматина во время хроматолиза, пришел к выводу, что половой хроматин принимает участие в синтезе белка. По мере появления новых работ стало также известно, что гетерохроматин выполняет функцию своего рода центра регуляции в период развития половых, а также некоторых соматических признаков. Анализируя случаи с неправильным кариотипом, было замечено, что количество эухроматина остается неизменным, а количество гетерохроматина варьирует. Например, его количество может уменьшиться в случае наличия только одной хромосомы Х, или увеличиться в связи с присутствием дополнительных Х или У хромосом. Опираясь на эти факты, были сделаны выводы, что гетерохроматин выполняет функцию контроля над определением пола, а так же над такими соматическими признаками, как рост и психическое развитие. Плоды человека с кариотипом 45, Х до третьего месяца имеют такие же половые железы, как плоды 46, ХХ, но на шестом месяце у плодов 45, Х в яичнике находится гораздо меньше половых клеток, чем у плода 46, ХХ – половой хроматин задерживает инволюционные процессы в ткани яичника. Дополнительная хромосома Х у мужчин отвечает за их большой рост, в то время как недобор гетерохроматина у женщин с кариотипом 45, Х связан с низким ростом. Хорошо известно влияние гетерохроматина в виде дополнительных хромосом Х на развитие мыслительных способностей. По последним данным некоторые последовательности гетерохроматина реплицируются одновременно с эухроматином. Совсем недавно стало известно о том, что гетерохроматиновые участки хромосом у межвидовых гибридов ответственны за неправильное расхождение хромосом. Именно это вызывает летальность межвидовых гибридов и обеспечивает быстро возникающую репродуктивную изоляцию. Описанный механизм репродуктивной изоляции не требует наличия дополнительных изоляционных барьеров для видообразования.

Американскими учеными Патриком Ферри и Даниэлем Барбашем (Patrick M. Ferree, Daniel A. Barbash) были проведены следующие опыты: Ученые скрестили самок Drosophila simulans и самцов Drosophila melanogaster. В результате скрещивания получились жизнеспособные оплодотворенные яйцеклетки. В них начиналось дробление, в течение первых трех часов после оплодотворения ядра делились 9 раз и формировалась обычная для плодовой мушки бластула с несколькими тысячами ядер без клеточных перегородок (так называемый многоядерный синцитий). По мере ядерных делений ядра нормально мигрировали к клеточной оболочке. В бластулах самцов нормальное деление продолжалось и дальше вплоть до 14-го деления, после которого бластодерма формировала клеточные мембраны, и синцитий становился нормальной многоклеточной бластулой. Вслед за этим начиналась гаструляция, и ученые получали жизнеспособных и плодовитых самцов. Однако в бластулах самок после 9-го ядерного деления становились заметны нарушения. Ядра синцития располагались крайне неравномерно, оставляя пустыми большие участки клеточной периферии, но при этом скапливаясь комками в середине клетки. Ядра у клеточной периферии имели неправильную форму, неравномерно окрашивались, а это означало, что ядерные деления стали асинхронными. Кроме того, стали видны нарушения в расхождении хромосом в таких «неправильных» ядрах. Все бластулы, у которых наблюдались эти отклонения, оказались нежизнеспособными: их развитие останавливалось, многоядерная бластула не формировалась. Ясно, что именно этот дефект в нарушениях расхождения хромосом приводил к смерти эмбрионов. Что привело к подобным нарушениям в делении ядер и при чем тут гетерохроматин? Во-первых, ученым удалось выяснить, что ошибки получались только при расхождении X-хромосом Drosophila melanogaster. Иначе говоря, только X-хромосома, привнесенная самцом, являлась источником всех бед, а X-хромосома, полученная от самки Drosophila simulans, никак не влияла на процесс ядерного деления. Во-вторых, эти нарушения были связаны с нерасхождением особого гетерохроматинового участка X-хромосомы, который выявлялся с помощью специфического окрашивания. Этот участок имеется у Drosophila melanogaster, но его нет у Drosophila simulans. Он содержит особый ген Zhr (zygotic hybrid rescue), который отвечает за гибель гибридных самок. Если этот ген отключить с помощью мутаций, то гибридные самки будут полностью жизнеспособны. У таких гибридов, как выяснилось, половые хромосомы расходятся совершенно нормально. Кроме того, на этом участке гетерохроматина находится специальный белок, который структурирует гетерохроматин между клеточными делениями, а во время клеточных делений равномерно распределяется по хроматину. У погибших гибридных самок этот белок так и оставался в скоплении на маленьком участке гетерохроматина на половой хромосоме. У эмбрионов Drosophila melanogaster simulans, как самцов, так и самок, и у гибридных самцов этот белок рассредотачивался во время клеточных делений. Таким образом, круг поисков причин летальности гибридных самок сузился до небольшого участка гетерохроматина на половой хромосоме, а по времени - до 10–13-го ядерного деления. Именно во время этих делений и происходит формирование структуры гетерохроматина. Участки нуклеотидных повторов в гетерохроматине могут быстро изменяться - они, как известно, чрезвычайно вариабельны. Если происходит такое изменение, то гибридные потомки рискуют остаться бесплодными или нежизнеспособными, и таким образом формируется репродуктивная изоляция. В этом случае для закрепления признака не потребуются специальные географические изоляционные барьеры, на которые сейчас принято делать основной упор. Репродуктивную изоляцию обеспечит измененная нуклеотидная последовательность, не несущая полезных или вредных мутаций в белок-кодирующих генах. Это случай репродуктивной изоляции, возникающей очень быстро при нейтральной мутации.

Клиническое применение исследования полового хроматина

В основе практического применения полового хроматина является его взаимоотношение с системой половых хромосом. Число телец Барра, встречаемых в клетке, определяется правилом Harnden – число телец равно числу хромосом Х минус число гаплоидных наборов клетки деленных на два: S=Х- h/2 Можно ожидать недостатка полового хроматина в системах Х, ХУ, ХУУ. Одно тельце Барра нормальной величины может отсутствовать в системах ХХ, ХХУ, ХХУУ. Тельце Барра меньшего размера наблюдается в случаях дизгенеза с делецией хромосомы Х и в случае изохромосомы Х с короткими плечами. Ненормально большие тельца Барра встречаются в случае изохромосомы Х с длинными плечами. Двойной половой хроматин встречается в системах ХХХ, ХХХУ, ХХХУУ. В редких случаях кариотипов с четырьмя хромосомами Х редко будет встречаться даже три гранулы полового хроматина, а в кариотипах с пятью Х хромосомами в 8% случаев обнаружено по 4 тельца Барра. Немного по другому дело обстоит при анеуплодией или полиплодией. Небольшая анеуплодией не оказывает никакого влияния на гетерохроматизацию хромосомы Х, и тем самым на число телец Барра. Выводы – аутосомы не влияют на поведение Х хромосомы. В случаях полиплоидии половой хроматин ведет себя так, как если бы полиплоидная клетка была сочетанием диплоидных клеток с типичной для них частотой встречаемости телец Барра. При мозаицизме половой хроматин встречается в отдельных клеточных клонах в соответствии с их кариотипами. Например, при мозаицизме ХУ/ХХУ в клеточном клоне ХУ половой хроматин не встречается, а в клетках клона ХХУ наблюдается одно тельце Барра. Для того, чтобы обнаружить мозаицизм с помощью полового хроматина, определения его процента в ротовой полости недостаточно – следует брать материал как можно из большего числа источников. Сначала половой хроматин для клинических целей оценивался в материале биопсии кожи, позже в подсчете количества барабанных палочек в лейкоцитах, а затем в определении полового хроматина в мазках эпителия ротовой полости. Методы изучения полового хроматина в клетках эпителия мочевого осадка, эпителия влагалища, мочевого пузыря, мочеточников, луковице волоса имеют меньшее значение.Половой хроматин как клинический тест Изучение полового хроматина является важным клиническим тестом в клинике различных заболеваний, а простота исполнения находит очень широкое применение. В 1955 г Моор и Барр описали метод определения полового хроматина в соскобах слизистой оболочки ротовой полости (буккальный тест). Для получения материала соскабливание с внутренней поверхности щеки необходимо делать утром натощак. Клетки поверхностного слоя содержат множество микроорганизмов и имеют пикнотические ядра, что делает их негодными, для исследования. Поэтому сначала шпателем снимают поверхностный слой эпителия, непригодный для исследования, а затем другим краем шпателя получают клетки из среднего слоя слизистой оболочки и аккуратно размазывают материал на стекле. У лиц женского пола половой хроматин в соскобах слизистой оболочки рта встречается приблизительно 20-30 % клеток. У лиц мужского пола в этих соскобах находят лишь до 5 % клеток с половым хроматином. Половой хроматин окрашивается всеми основными ядерными красителями. В 1968 г. группа шведских цитологов во главе с Т. Caspersson сообщила о новом люминесцентном микроскопическом методе исследования хромосом, применение которого показало, что в флюорохромированных акрихин -ипритом хромосомах человека наблюдается очень яркое свечение дистальных отделов длинных плеч У-хромосомы. С помощью различных тестов полового хроматина можно дифференцировать комплекс неполно феминизации и комплекс внешнего неполного мужского гермафродитизма. Вид внешних половых органов в обоих этих случаях может быть почти идентичным. Тест полового хроматина оказывает большую помощь в распознавании таких редких комплексов, как комплекс липидной дегенерации надпочечников и семенников, маскулинизирующих бугорков яичника и других. Изучение полового хроматина нашло целый ряд других применений. В судебной медицине применяется тест полового хроматина пола особи, располагая лишь кусочком его ткани. О степени злокачественности опухоли может служить тест полового хроматина с кусочком ткани опухоли, взятому у женщины (критерий – низкое число клеток, содержащих тельца Барра). Таким образом, изучение полового хроматина и "барабанных палочек" сигнализирует о возможных нарушениях полового развития.

Изменчивость полового хроматина

В самом начале изучения полового хроматина считалось, что процент клеток, содержащих тельца Барра, является постоянным и не изменяется ни под влиянием возраста, ни под воздействием других внутренних или внешних факторов. Тем самым диагностика пола на основании оценки полового хроматина должна быть надежной. Эта точка зрения была основана на многочисленных наблюдениях. Половой хроматин не понижается в трансплантационной ткани даже тогда, когда реципиент является правильно развитым индивидуумом мужского пола. Половые гормоны не оказывают влияния на образование полового хроматина – это доказали опыты Морра и Барра с кастрацией самок. Было также показано, что при даче куриным зародышам мужского пола эстрадиола половой хроматин оставался неизменным (характерное для мужских организмов), хотя в половых железах происходили существенные изменения. Многие авторы возражают против изменчивости полового хроматина, основываясь на следующее: - наблюдаемые отклонения процента полового хроматина в эпителии ротовой полости следуют из-за ошибок при оценке, вызванных субъективизмом в определении критериев распознования телец Барра, которого трудно избежать - причиной получения неправильных низких результатов при оценке процента полового хроматина могут быть также недоброкачественные, загрязненные препараты - ложное снижение процента полового хроматина может быть следствием влияния стабилизатора (например, формалин может вызвать затирание структуры. ядра до такой степени, что тельце Барра не будет видно). Однако, несмотря на все эти предписания, почти ни в одной ткани не наблюдается 100% присутствия полового хроматина. Удивительно низкие результаты получаются с эпителия ротовой полости, несмотря на то, что исследуемым материалом служат мазки, т.е. целые клетки. По мере поступления новых данных на тему частоты встречаемости полового хроматина, большинство авторов согласились с тем, что существуют клетки даже у индивидуумов женского пола, не содержащие тельца Барра. Теория Lyon была опровергнута. Возможно, неизменность полового хроматина можно было бы связать с постоянной пропорцией клеток в организме, содержащих и не содержащих половой хроматин. Это означает, что каждая ткань имеет свой процент содержания полового хроматина, о чем пока нет доказательств. Лишь нервная ткань обладает относительно одинаковым количеством телец Барра, и характеризуется наиболее высоким процентом полового хроматина среди всех тканей, обычно превышающим 90%.

В настоящее время все больше и больше авторов придерживаются мнения о том, что половой хроматин все-таки изменяется. Многие связывают это с возрастом, даже проводились научные исследования, подтверждающие, что у одних и тех же индивидуумов процент полового хроматина снижается с возрастом. Интересны и труднообъяснимы наблюдения Sohval и Casselman, которые установили, что величина и окраска полового хроматина может изменяться под влиянием антибиотиков. Другие наблюдения показывают, что в ротовой полости происходит снижение полового хроматина при некоторых видах аллергии, а также при стрессе. У индивидуумов женского пола половой хроматин в ротовой полости снижается при приеме гликокортикоидов.

Половой хроматин – небольшое дисковидное тельце, интенсивно окрашивающееся гематоксилином и другими основными красителями. Он обнаруживается в интерфазных клеточных ядрах млекопитающих и человека, непосредственно под ядерной мембраной.

Половой хроматин обнаружили впервые в 1949 году М. Барр и Ч. Бертрам.

Методы анализа на половой хроматин:

Вторая Х- хромосома в некоторых клетках инактивирована и спирализована. Ее можно увидеть в виде тельца, локализованного у внутренней поверхности ядерной мембраны.

В норме половой хроматин наблюдается только у женщин.

Если у мужчин есть, то это синдром Клайенфельтера.

Если у женщин 2, то это синдром трисомии Х.

Если у женщин нет, то это синдром Шеришевского-Тернера.

Вопрос 14. Сущность молекулярных болезней человека. Возможности их профилактики и лечения.

Молекулярные болезни человека могут быть вызваны генными мутациями. В настоящее время обнаружен первичный биохимический дефект примерно для 120 наследственных болезней.

Серповидно-клеточная анемия. Нарушение структуры гемоглобина вследствие нуклеотидной мутации. Замена одного нуклеотида влечет замену одной аминокислоты, что приводит к нарушению первичной, а затем всех остальных конфигураций гемоглобина. Появление HbSвместоHb+. Изменение пространственной структуры гемоглобина приводит к изменению формы эритроцитов.

Фенилкетонурия. Наследственное аутосомно-рецессивное нарушение обмена фенилаланина. Из-за отсутствия фермента фенилаланингидроксилазы фенилаланин не может перейти в тирозин. Он накапливается в тканях и превращается в кетокислоты, которые как и фенилаланин токсичны. Эти токсичные вещества действуют на мозг и вызывают умственную отсталость, идиотию, имбицильность. Фенилаланин является незаменимой аминокислотой. Разработаны эффективные диеты для лечения.

Альбинизм. Развивается в результате отсутствия пигмента меланина, который находится в меланоцитах. При распространенном альбинизме меланин отсутствует в коже, волосах, радужной оболочке. Это сопровождается светобоязнью, снижением остроты зрения. Местный альбинизм захватывает часть кожи и волосы, но никогда не поражает глаз. Лечения альбинизма не существует.

Вопрос 15. Наследование резуз-фактора и групп крови человека.

Наследование резус фактора обусловлено тремя парами генов С, D,K, тесно сцепленных между собой, поэтому практические наследование его чаще всего моногенное наследование.Rh+ обусловлен доминантными генами.

Система групп крови АВ0 наследуется по типу множественных аллелей. В пределах этой системы имеются 4 фенотипа. Установлено, что 4 группы крови обусловлены наследованием трех аллей одного гена. При этом 0 – рецессивный. В наследовании групп крови имеет место и кодоминирование (IV).

Вопрос 16. Влияние ионизирующей радиации, химических и биологических факторов на наследственность. Соматические мутации. Ядерное оружие и наследственность. Радиационная генетика.

При половом размножении признаки, появившиеся в результате соматических мутаций, потомкам не передаются и в процессе эволюции никакой роли не играют. Однако в индивидуальном развитии они могут влиять на формирование признака: чем в более ранней стадии развития возникнет мутация, тем больше участок ткани, несущий данную мутацию. Такие особи называются мозаики. Не исключено, что соматические мутации, влияющие на метаболизм, являются причиной старения и злокачественных новообразований.

Ионизирующая радиация, химические и биологические факторы являются своего рода мутагенами, приводящими к различным мутациям, которые могут передаваться по наследству. Ядерное оружие приводит к возникновению радиационного мутагенеза.

Радиационная генетика используется для получения ценных в хозяйственном отношении сортов культурных растений, позволяет создать новые методы изменения наследственности растений, животных, микроорганизмов, глубже понять процессы генетической адаптации организмов.

ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН

участки хроматина, определяющие различие интерфазных ядер у особей разных полов, связанные с особенностями структуры или функционирования половых хромосом. Различают Y-П. х. (Y-хроматин) и Х-П. х. (Х-хроматин). Y-xpоматин - структурный гетерохроматин Y-хромосомы человека, выявляющийся в интерфазном ядре с помощью флюорохромов в ультрафиолетовом свете. Х- хроматин, или тельце Барра,- интенсивно красящаяся основными красителями структура (0,7-1,2 мкм), находящаяся в ядрах разных типов клеток самок, образован в норме одной из двух половых хромосом гомогаметпого пола. Эта хромосома спирализована и вследствие этого неактивна. При наличии большего числа Х-хромосом такой инактивации подвергаются все, кроме одной Х-хромосомы. Поэтому кол-во телец П. х. на единицу меньше числа Х-хромосом и служит диагностич. признаком при определении их кол-ва. Подобный механизм образования П. х. имеется у большинства млекопитающих.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

Смотреть что такое "ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН" в других словарях:

ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН - Фёлген положительное тельце, расположенное в ядре. У высших млекопитающих встречается у особей женского пола … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных

половой хроматин - тельце Барра Гетерохроматинизированная в процессе лайонизации и интенсивно прокрашиваемая при анализе интерфазных ядер Х хромосома самок млекопитающих; выявление П.х. лежит в основе экспресс метода (т.е. без культивирования клеток и получения… …

Половой хроматин - * палавы храмацін * sex chromatin сконденсированная масса хроматина (см.), имеющаяся в инактивированных Х хромосомах. Каждая Х хромосома в ядрах млекопитающих в избытке образует хроматиновые тельца (. Поздно реплицирующаяся Х хромосома), которые… … Генетика. Энциклопедический словарь

Sex chromatin, Barr body половой хроматин, тельце Барра. Гетерохроматинизированная в процессе лайонизации и интенсивно прокрашиваемая при анализе интерфазных ядер Х хромосома самок млекопитающих; выявление П.х. лежит в… …

Плотное окрашивающееся тельце, обнаруживаемое в недслящихся (интерфазных см. Интерфаза) ядрах клеток у гетерогаметных (имеющих Х и Y Половые хромосомы) животных и человека. П. х. подразделяют на Х хроматин, или тельце Барра (открыт в 1949 … Большая советская энциклопедия

- (от греч. chroma, род. падеж chromatos цвет, краска), нуклеопротеидные нити, из к рых состоят хромосомы клеток эукариот. Термин введён В. Флеммингом (1880). В цитологии под X. подразумевают дисперсное состояние хромосом в интерфазе клеточного… … Биологический энциклопедический словарь

хроматин-отрицательный синдром Клайнфельтера - Форма синдрома Клайнфельтера, при которой в интерфазах отсутствует (не выявляется обычными методами окрашивания) половой хроматин (гетерохроматинизированная Y хромосома) при наличии нормального хромосомного набора 2n=46, XY. [Арефьев В.А.,… … Справочник технического переводчика

Chromatin negative Klinefelter syndrome хроматин отрицательный синдром Клайнфельтера. Форма синдрома Клайнфельтера , при которой в интерфазах отсутствует (не выявляется обычными методами окрашивания) половой хроматин… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Хроматин, присутствующий только в женских соматических клетках и представляющий одну инактивированную Х хромосому, которая остается в конденсированной форме. В соматических клетках женщины содержится по одной активной Х хромосоме. По половому… … Медицинские термины

- (син.: Барра тельце, X хроматин) плотно окрашиваемый крупный участок X. треугольной, круглой или палочковидной формы, расположенный на периферии ядра соматической клетки женского организма; представляет собой конденсированную X хромосому … Большой медицинский словарь

Генетический механизм определения и дифференциации пола не вызывает сомнения.

Однако основная проблема, каким образом действуют гены и генные продукты на дифференциацию специализированных тканей организма в эмбриогенезе и, в частности, на формирование генеративной ткани, остается открытой. Намечаются лишь первые шаги в этой таинственной области.

В каждой соматической клетке потомка имеется по половине хромосом каждого из родителей. Однако иногда, у человека и животных число половых хромосом оказывается увеличенным. У человека для нормального развития мужского пола достаточно одной Х-хромосомы в присутствии Y-хромосомы; при этом число Х-хромосом может быть удвоено, утроено, учетверено, и все же из такой зиготы развивается особь мужского пола. У особей женского пола набор Х-хромосом также может колебаться от одной до четырех и более. Нарушение диплоидного набора половых хромосом ведет к различного рода аномалиям в развитии организма, появлению интерсексов и гермафродитов. Такие организмы с нарушенным числом хромосом и могут быть, очевидно, использованы для изучения действия генов.

По-видимому, в клетке существуют определенные регуляторные механизмы, которые так или иначе управляют действием генов и состоянием самих хромосом в процессе онтогенеза.

В 1949 г. М. Барр и Ч. Бертрам, изучая нейроны у кошки, обратили внимание на то., что в интерфазном ядре клетки содержится интенсивно окрашивающееся некоторыми красителями тельце. Причем тельце присутствует в ядрах клеток самок и отсутствует у самцов. Оказалось, что оно встречается у многих животных и всегда связано с полом. Эта структура в ядре клетки получила название полового хроматина , или «тельца Барра ».

Половой хроматин находится чаще всего под оболочкой ядра. Замечено, что в зависимости от изменения функционального состояния ткани половой хроматин в интерфазном ядре меняет свое местонахождение. Половой хроматин содержит ДНК и РНК. Он обнаружен в различных тканях (нервная, гладкие мышцы, эпителиальная) и органах (печень, сердце, кожа, различные железы) позвоночных животных (млекопитающие, птицы), в том числе и у человека, У беспозвоночных и даже у растений. Показано, что у ряда позвоночных он появляется в онтогенезе не ранее стадии гаструлы, но раньше закладки гонад. Та же картина наблюдается и в эмбриогенезе человека.

На локализацию, форму и структуру полового хроматина не влияют половые гормоны: это указывает на то, что он не является вторичным половым признаком. Предполагается, что по своей природе он имеет хромосомное происхождение и родствен половым Х-хромосомам, проявляется только у женского пола независимо от его гетерогаметности (бабочки, птицы) и числа Х-хромосом.

Исследованиями на человеке было показано, что в клетках аномальных женщин Х0 не обнаруживается полового хроматина так же, как и у нормальных XY мужчин; нормальные женщины XX и аномальные мужчины XX Y имеют по одному тельцу; женщины XXX и мужчины XXX Y имеют два тельца, особи с ХХХХ и XXXX Y - по три тельца. Иначе говоря, число телец полового хроматина равно числу Х-хромосом, которое нарушает соотношение 2A + X. Следовательно, между числом телец полового хроматина и числом Х-хромосом в ядре имеется прямая связь.

Методом радиографии было установлено, что одна из Х-хромосом диплоидного женского организма удваивается в интерфазе позднее, чем все остальные хромосомы. В мужских клетках Х-хромосома не запаздывает с удвоением, и полового хроматина в них не наблюдается.

Число поздно репродуцирующихся Х-хромосом соответствует как раз числу телец полового хроматина. На основании такого совпадения и ряда других показателей цитогенетиками был сделан вывод о том, что образование полового хроматина связано с Х-хромосомами. Все указанные изменения полового хроматина объясняют активностью половых хромосом в процессе дифференцировки пола.

Таким образом, с открытием полового хроматина стало возможным:

исследовать половую дифференцировку на клеточном уровне;
диагностировать пол эмбриона еще до половой дифференцировки;
определять первичное соотношение полов при зарождении и решить ряд других вопросов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Предыдущая12345678Следующая

Половой хроматин – это небольшое дисковидное тельце. Оно обнаруживается в ядрах клеток млекопитающих. У женщин половой хромаин встречается в 60-70% а у мужчин 3-5%. Половой хроматин представляет собой спирализованную Х хромосому. В кариотипе нормальной женщины имеются два Х хромосомы и одна из них образует тельце Бара.

Готовится мазок — отпечаток из слизистой оболочки полости рта. Окрашивают по Романовскому Гимза. После смытия и высушиванияИзучают препарат под малым увеличением микроскопа (объектив х20, окуляр х10). Находят скопление клеток и переводят на иммерсионное увеличение (объектив х90, окуляр х10). Считают интерфазные ядра и отмечают, сколько их содержат тельца Барра Подсчитывают 100 клеток. Для анализа необходимо отбирать неповрежденные клетки с круглыми или овальными ядрами, с ровной ядерной оболочкой и нежной хроматиновой структурой. Половой хроматин расположен под ядерной оболочкой, имеет форму полумесяца или треугольника. У женщин — 28% всех ядер эпителиальных клеток содержат половой хроматин, а у мужчин — 0-1%.

35. Реактивность организма - это его способность отвечать изменениями жизнедеятельности на воздействие внутренней и внешней среды.

Виды реактивности .

1.Видовая реактивность - это реактивность, характерная для опре-деленного вида животных, другими словами, видовые особенности реа-гирования на внешние воздействия, зависящие главным образом от на-следственных анато мо-физиологических особенностей представителей данного вида.

Примерами видовой реактивности могут быть сезонное поведение животных (зимняя спячка, перелеты птиц, миграция рыб и т.п.)

2. Групповая реактивность - это реактивность отдельных групп лю-дей (или животных), объединенных каким-то общим признаком, от кото-рого зависят особенности реагирования всех представителей данной группы на воздействия внешних факторов. К таким признакам относятся: возраст, пол, конституциональный тип, принадлежность к определенной расе, группа крови.

3. Индивидуальная реактивность. Каждый человек (или животное), имея видовые и групповые особенности реагирования, как правило, оп-ределенным, присущим только ему образом отвечает изменениями сво-ей жизнедеятельности на действие факторов окружающей среды.

4.Физиологическая реактивность - это изменения жизнедеятель-ности организма, определенные формы реагирования на действие фак-торов окружающей среды, не нарушающие его гомеостаз; это реактив-ность здорового человека (или животного) на непатогенные раздражители (например, адаптация к умеренной физической нагрузке

5. Патологическая реактивность проявляется при действии на орга-низм болезнетворных факторов, вызывающих в организме повреждение и нарушение его гомеостаза.

6.Специфическая реактивность

36. Специфическая реактивность - это способность организма от-вечать на действие антигена выработкой антител или комплексом кле-точных реакций, специфичных по отношению к этому антигену, т.е. это реактивность иммунной системы (иммунологическая реактивность).

Ее виды: активный специфический иммунитет, аллергия, аутоиммун- ныезаболевания, иммунодефицитныеи иммунодепрессивныесостояния, иммунопролиферативные заболевания.

Неспецифическая реактивность. Все изменения в организме, воз-никающие в ответ на действие внешних факторов и не связанные с им-мунным ответом, являются признаком неспецифической реактивности.

Например, изменения в организме при гиповолемическом или трав-матическом шоке, гипоксии, действии ускорений и перегрузок - призна-ки только неспецифической реактивности. При инфекционных, аллерги-ческих, аутоиммунных заболеваниях включаются механизмы как специфической (выработка антител), так и неспецифической реактивно-сти (воспаление, лихорадка, лейкоцитоз, изменения функции поврежден-ных органов и систем и т.п.).

37. Наиболее мощным фактором гуморального иммунитета являются антитела, значимость которых для иммунопатологии тем более велика, что при определенных условиях они из защитников организма могут превращаться в патогенетический фактор, обуславливающий развитие аутоиммунных процессов. По своей химической структуре антитела представляют собой глобулины. Антитела секретируются плазматическими клетками, которые образуются в результате дифференцировки В-лимфоцитов.

— IgM. Данные антитела первыми синтезируются в ответ на антигенное раздражение. Они эффективны в процессах связывания и агглютинации микробов.

— IgG. Антитела этого класса появляются вслед за антителами класса IgM. Они, в частности, связываются с рецепторами фагоцитов.

— IgA. Эти антитела содержатся в слюне, поте, моче, в легких и кишечнике. Они защищают ткани от проникновения антигенов с внешних поверхностей.

— IgE. Эти антитела связываются с тучными клетками и вызывают их дегрануляцию.

— IgD. Они связываются с B-лимфоцитами и регулируют их функцию.

Механизмы иммунитета. Формирование иммунитета к различным инфекционным агентам определяется сочетанием различных механизмов иммунной системы. Они могут быть неспецифическими и специфическими:
1. Неспецифические механизмы противоинфекционной защиты не распознают и не запоминают особенности строения чужеродных антигенов; эти механизмы включаются при воздействии на организм любого инфекционного агента, обеспечивая раннюю и достаточно надежную защиту организма;
2. Антиген-специфические реакции иммунной системы - направлены против конкретного возбудителя, обеспечивая невосприимчивость к данному заболеванию на протяжении длительного времени, иногда всю жизнь.

И неспецифические, и антиген-специфические механизмы противоинфекционной защиты организма могут быть представлены:
1. гуморальными (водорастворимыми) факторами - белками, содержащимися в крови и жидкостях организма. Они обеспечивают так называемый гуморальный иммунитет;
2. различными клетками иммунной системы, обеспечивающими клеточный иммунитет
38.Мутации- понимают изменение структуры гена, хромосомы или их числа. В результате мутаций образуется аномальный ген с измененным кодом.

Классификация

1. По причинам:

Спонтанные-возникают в условиях естественного фона окружающей и внутренней среды организма, без специальных воздействий.

Индуцированные-вызываются целенаправленным воздействием(эксперимент).

2. По виду клеток, поврежденных мутацией:

Соматические, возникающие в клетках тела,

Гаметные мутации–в половых клетках.

3. По исходу на организм:

а)отрицательные:

Летальные(несовместимые с жизнью)

Полулетальные(снижают жизнеспособность организма)

Нейтральные(не влияют на процессы жизнедеятельности)

б)положительные-повышают жизнеспособность.

4. По объему генетического материала:

Генные/точечные(изменения в пределах одного гена, нарушается последовательность или состав нуклеотидов)

Хромосомные абберации или перестройки, изменяющие структуру отдельных хромосом.

а) делеция (нехватка) – выпадают отдельные участки и соответствующиеим гены хромосомы(с-м«кошачьего крика»)

б) дупликация – участок хромосомы и соответствующий блок генов удваивается.

в) инверсия –участок хромосомы поворачивается на 180°

г) транслокация –перемещение участка хромосомы на другое место той же или др хромосомы(лимфома Беркитта,миелоцитарный лейкоз)

Геномные мутации, характеризующиеся изменением числа хромосом.

Причины :

Генетическая предрасположенность

Воздействие внутренних факторов

Воздействие физические и химические факторы

39. Признаки , наследуемые через половые X- и Y- хромосомы, получили название сцепленных с полом. У человека признаки, наследуемые через Y-хромосому, могут быть только у лиц мужского пола, а наследуемые через X-хромосому, — у лиц как одного, так и другого пола.

ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН

Особь женского пола может быть как гомо-, так и гетерозиготной по генам, локализованным в X-хромосоме. А рецессивные аллели генов у нее проявляются только в гомозиготном состоянии. Поскольку у особей мужского пола только одна X-хромосома, все локализованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм часто называют гомозиготным.

У человека некоторые патологические состояния сцеплены с полом. К ним относится, например, гемофилия- это генное наследственное заболевание связанное с Х хромосомой. При этом происходит мутации в Х хромосоме в следствии чего нарушается синтез в печени 8 го фактора свертывании крови. При отсутствии данного фактора нарушается свертывании крови и при ранения проявляется долго не проходящими кровотечениями.

Аналогичным образом наследуется дальтонизм, то есть такая аномалия зрения, когда человек путает цвета, чаще всего красный с зеленым. Нормальное цветовосприятие обусловлено доминантным аллелем, локализованным в X-хромосоме. Его рецессивная аллельная пара в гомо- и гетерозиготном состоянии приводит к развитию дальтонизма.

Отсюда понятно, почему дальтонизм чаще встречается у мужчин, чем у женщин: у мужчин только одна X-хромосома, и если в ней находится рецессивный аллель, детерминирующий дальтонизм, он обязательно проявляется. У женщины две X хромосомы: она может быть как гетерозиготной, так и гомозиготной по этому гену, но в последнем случае будет страдать дальтонизмом.

40. Трисомии

1.болезнь Дауна.

Причина трисомия по 21 хромосоме – кариотип 47(21+)

Предыдущая12345678Следующая

Определение Х- и Y-хроматина

1234567Следующая ⇒

Для выявления мужского Y-полового хроматина (F-тельце) мазки окра-шивают акрихином и просматривают с помощью люминисцентного микро-скопа. Y-хроматин выявляют в виде сильно светящейся точки, по величи-не и интенсивности свечения отличающейся от остальных хромоцентров. Он обнаруживается в ядрах клеток мужского организма. Определение Х- и Y-хроматина — скрининговый метод, окончательный диагноз хромосомной болезни ставят только после исследования кариотипа.

Кариотипирование, или цитогенетическое исследование позволяет выявить отклонения в структуре и числе хромосом, которые могут стать причиной бесплодия, другой наследственной болезни и рождения больного ребенка.

Каждый организм характеризуется определенным набором хромосом, который называется кариотипом. Кариотип человека состоит из 46 хромосом – 22 пары аутосом и две половые хромосомы. У женщины это две X хромосомы (кариотип: 46, ХХ), а у мужчин одна Х хромосома, а другая – Y (кариотип: 46, ХY). В каждой хромосоме находятся гены, ответственные за наследственность Кариотипирование позволяет обнаружить наследственные заболевания, связанные с изменением количества хромосом, их формы, дефектом отдельных генов. К таким болезням относятся синдромы Дауна, Эдвардса и Патау; синдром "кошачего крика", разнообразные ферментопатии (болезни обмена веществ) и многие другие.

Существует два основных типа этого исследования:
изучение хромосом клеток крови пациентов и
пренатальноекариотипирование, то есть исследование хромосом плода.

Метод определения полового хроматина.

Определение Х- и Y-хроматина

Определение Х- и Y-хроматина часто называют методом экспресс-диагностики пола. Исследуют клетки слизистой оболочки ротовой полости вагинального эпителия или волосяной луковицы. В ядрах клеток женщин в диплоидном наборе присутствуют две хромосомы X, одна из которых пол-ностью инактивирована (спирализована, плотно упакована) уже на ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбкигетерохроматина, прикреплённого к оболочке ядра. Инактивированная хромосома X называет-ся половым хроматином или тельцем Барра. Для выявления полового Х-хроматина (тельца Барра) в ядрах клеток мазки окрашивают ацетарсеином и пре-параты просматривают с помощью обычного светового микроскопа. В норме у женщин обнаруживают одну глыбку Х-хроматина, а у мужчин её нет.

Половой хроматин X

Определение Х- и Y-хроматина — скрининговый метод, окончательный диагноз хромосомной болезни ставят только после исследования кариотипа.

Хромосомные болезни человека, обусловленные изменением числа хромосом. Причины возникновения.

1234567Следующая ⇒

Похожая информация:

Анализ взаимосвязи между технологическими переменными, определение основных требований к ведению процессов, формулирование критериев качества и целей управления
Ангины: 1) определение, этиология и патогенез 2) классификация 3) патологическая анатомия и дифференциальная диагностика различных форм 4) местные осложнения 5) общие осложнения
Апелляция к хадису о том, как Адам оправдался предопределением
Бактериальный шок: 1) определение, этиология, клинические проявления 2) наиболее характерные входные ворота 3) факторы прорыва 4) патологическая анатомия 5) причины смерти
Вопрос 136. Что является указанием на предопределение, связанное со всей жизнью человека в целом и имеющее от-ношение к первым этапам пребывания семени в утробе?
Вопрос 142. Какие имеются указания на четвёртую сту-пень веры в предопределение, которая связана с творением?
Вопрос 145. Какое место в религии занимает вера в пре-допределение?
Вопрос(определение и основные задачи бух учета на современ этапе)
Воспаление. Определение понятия. Причины. Основные признаки воспаления. Механизм их развития. Значение воспаления для организма
Воспаление: 1) определение и этиология 2) терминалогия и классификация 3) фазы и их морфология 4) регуляция воспаления 5) исходы
Выносливость как физическое качество (определение, разновидности). Факторы, определяющие проявление выносливости
Гангрена и инфаркт. 1) определение и причины гангрены 2) морфология видов гангрены 3) определения и причины инфарктов 4) морфология видов инфарктов 5) исходы гангрены и инфарктов

Поиск на сайте:

Половой хроматин. Его роль, метод определения

Половой хроматин, плотное окрашивающееся тельце, обнаруживаемое в неделящихся ядрах клеток у гетерогаметных (имеющих Х и Y половые хромосомы) животных и человека. Половой хроматин подразделяют на Х-хроматин, или тельце Барра (открыт в 1949 английскими исследователями М. Барром и Л. Бертрамом), и Y-хроматин (открыт в 1970 шведскими учёными Т. Касперсоном и Л. Цех). Х-хроматин - интенсивно окрашивающееся основными красителями тельце (0,7-1,2 мкм), чаще прилегающее к ядерной оболочке и имеющее треугольную полулунную или округлую форму. Y-хроматин значительно меньше по размерам, выявляется при окраске ядра флюорохромами (акрихин, акрихиниприт) и исследовании в ультрафиолетовом свете. У особей женского пола (тип XX) одна из Х-хромосом неактивна, что проявляется в её более сильной спирализации и уплотнении. В интерфазном ядре эта спирализованная Х-хромосома и видна в виде Х-хроматина. Y-хроматин у человека и некоторых приматов имеет большой гетерохроматиновый участок, который даёт интенсивную флюоресценцию. Т. о., технически простое исследование интерфазного ядра позволяет судить о состоянии системы половых хромосом. Х-хроматин более или менее часто встречается у женщин в ядрах клеток всех тканей (например, в клетках эпителия слизистой оболочки рта в 15-60% ядер). Число ядер с Х-хроматином зависит от интенсивности размножения клеток в данной ткани и от гормонального состояния организма. Изменение количества полового хроматина свидетельствует об изменении количества половых хромосом, что детальнее выявляется анализом кариотипа. Определением П. х. широко пользуются для установления пола ребёнка (что ныне возможно и до его рождения и необходимо в случае наследования болезней, сцепленных с полом).

Ряд нарушений соматополового развития организма человека, анатомических или функциональных дефектов гонад может быть правильно распознан и классифицирован, в первую очередь, с помощью определения состояния полового хроматина, а далее путем оценки кариотипа (характерного для индивида или для вида наборов хромосом). Поэтому необходимо начать с некоторых основных сведений относительно значения цитогенетических исследований в акушерстве и гинекологии.

Основой многочисленных работ по изучению полового хроматина явились интересные данные, опубликованные Bertram, которые выявили у кошек различие между ядрами нервных клеток самок и самцов.

Найденная этими авторами в клеточных ядрах самок цианофильная глыбка хроматина, отличавшаяся по величине и плотности от остальных зернышек последнего, была ими названа половым хроматином. В то время как у самок эта глыбка имеет вид прилегающего к ядерной оболочке плосковыпуклого образования, у самцов хроматин практически почти никогда не определяется, так как он равномерно распределен по всему клеточному ядру. Равным образом и у женщин в покоящихся ядрах большинства клеток эпителия ротовой полости, а также ряда других областей, удалось позднее обнаружить наличие полового хроматина в виде одного тельца; у мужчин же чаще всего половой хроматин отсутствует или встречается изредка.

Вопрос о том, что определяет появление в потомстве особей мужского и женского пола в генетическом плане, давно решен. Пол ребенка детерминирован очень рано, уже в момент оплодотворения, в зависимости от того, какой сперматозоид проник в яйцеклетку в процессе ее оплодотворения.

Как известно, у человека существует два вида сперматозоидов. В ядре одной группы содержится 23 хромосомы, в том числе одна половая, или Х-хромосома (гоносома), остальные называются аутосомами. Другой вид сперматозоидов содержит также 23 хромосомы, но вместо Х-хромосомы имеет другую половую хромосому. Все женские яйцеклетки содержат, следовательно, 22 аутосомы плюс X половую хромосому, будучи, таким образом, совершенно одинаковыми по набору хромосом.

Что такое половой хроматин

При оплодотворении яйцеклетки сперматозоидом с Х-хромосомой рождается девочка, в клетках которой содержится два набора из 22 аутосом плюс 2 Х-хромосомы, т. е. всего 46 хромосом. При слиянии яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим У-хромосому, рождается мальчик, в ядрах клеток которого содержатся два набора аутосом плюс две половые хромосомы. F-хромосома, участвуя в детерминации пола, способствует формированию мужской особи.

Для теоретического объяснения этих фактов Lyon предложила гипотезу, содержание которой вкратце сводится к следующему. Если в раннем периоде развития женского зародыша имеются две активные половые Х-хромосомы, то около 16-го дня эмбриональной жизни одна из них инактивируется и приобретает вид глыбок гетерохроматина. Следует иметь в виду, что в организме женщины имеется два хроматина различного происхождения: один от матери, другой – от отца. При происходящем далее ин-активировании оно касается в одних клетках Хт, в других Хр (Z-paternel). Таким образом, в организме женщины, даже среди близко расположенных друг к другу клеток, возникает состояние своеобразной мозаики активных Хт- и Хр-хромосом. В результате инактивирования единственной хромосомы.

Определение полового хроматина

Наиболее простым и широко используемым методом является цитологическое исследование полового хроматина в клетках эпителия полости рта. Взяв металлическим шпателем соскоб со слизистой оболочки полости рта, из полученного материала готовят мазок, который фиксируют в спирте или в смеси спирта с эфиром. Препарат окрашивают гематоксилином и эозином и просматривают под микроскопом с помощью иммерсионного объектива. В препаратах мазков из полости рта мужчин половой хроматин встречается только в 0,5–0,7% клеточных ядер; у женщин этот процент равен 40-60.

Для получения безошибочных результатов определения полового хроматина в ряде лабораторий прибегают к более сложной методике окраски, пользуясь раствором тионина. При такой более длительной и кропотливой работе получаются хорошие результаты. Хромосомы X в ряде клеток зародыша с кариотипом 45/Х0, что соответствует так называемому синдрому Шерешевского – Тернера (Turner) эти клетки утрачивают жизнеспособность, и отмирание части их во время зародышевой жизни приводит к возникновению соматополовых аномалий, столь часто наблюдаемых при этом синдроме (низкий рост, крыловидные складки на шее и др.).

Генетический пол человека определяется одной из 23 пар хромосом - половыми хромосомами. У женщин имеются две идентичные половые хромосомы, называемые Х-хромосомами. Мужчины имеют одну Х-хромосому и вторую, меньшую по размерам, У-хромосому. При формировании половых клеток (гамет) парные хромосомы расходятся и попадают в разные гаметы. Поэтому все яйцеклетки получают по одной Х-хромосоме. При образовании сперматозоидов половина их имеет Х-хромосому, а другая половина - У-хромосому. Таким образом, пол ребенка зависит от того, какой именно сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. Оплодотворение сперматозоидом, содержащим Х-хромосому, ведет к образованию женской зиготы XX. Слияние сперматозоида, содержащего У-хромосому, с яйцеклеткой дает мужскую зиготу ХУ.

На окрашенных срезах клетки, находящейся в состоянии покоя, хромосомы неразличимы, видна лишь сеть из темных тяжей и зернышек, в совокупности называемых хроматином. Перед началом деления клеточного ядра эти тяжи уплотняются и образуют хромосомы. В этот период возможна половая дифференцировка клеток по набору хромосом (кариотипу). Однако этот метод не получил распространения в судебной медицине из-за своей сложности и трудоемкости. Только открытие Х- и У-хроматина в ядрах клеток, находящихся в покое, предопределило возможность определения пола на клеточном уровне сравнительно несложными методиками.

Х-хроматин в соматических клетках

М. Вагг и Е. Bertram (1949), исследуя нейроны самок кошек, впервые обнаружили специфичный для женского пола хроматин, присущий всем млекопитающим, в том числе и человеку. Этот хроматин имеет вид глыбок величиной около 1 мкм и красится основными ядерными красителями более интенсивно, чем другой хроматин ядра. Впоследствии эти образования получили название телец Барра. Обычно они располагаются на внутренней поверхности оболочки ядра, имеют треугольную, чечевицеобразную, трапециевидную форму, иногда в виде утолщения ядерной оболочки или зубца.

В настоящее время выяснено происхождение телец Барра. Установлено, что в соматических клетках женских особей только одна из двух Х-хромосом находится в активном состоянии; вторая генетически неактивна, подвергается спирализации, переходит в гетерохроматизированное состояние и может быть выявлена в виде Х-хроматина. У мужских особей имеется только одна Х-хромосома, которая находится в генетически активном состоянии. Поэтому теоретически Х-хроматин у них не должен выявляться.

У человека тельца Барра легче всего обнаружить в соскобе эпителия слизистой оболочки ротовой полости. У женщин число клеток с Х-хроматином составляет 20-80 %, у мужчин - 0-4 %.

Х-хроматин в лейкоцитах

Стремясь определить половую принадлежность крови, многие исследователи пытались найти тельца Барра в лейкоцитах. Это привело к открытию морфологических образований, обладающих половой специфичностью, на сегментах ядер нейтрофильных, эозинофильных и базофильных лейкоцитов в виде характерных выростов.

Наиболее характерны для женского пола выросты типа А (барабанные палочки), похожие на свисающую каплю. Утолщенная часть имеет гомогенную структуру и окрашивается более интенсивно, чем ядро. Она соединяется тонкой ножкой с сегментом ядра. Размеры этих выростов составляют 1,5-2 мкм, они в 10-12 раз меньше ядра. Выросты типа А встречаются только у женщин.

У мужчин могут выявляться сходные образования, но они имеют меньшие размеры и окрашиваются менее интенсивно. Специфические для женского пола выросты типа В (узелки) имеют такие же размеры и окраску, как тип А, но отличаются более короткой и толстой ножкой. Они изредка встречаются у мужчин.

Выросты типа С более полиморфны (маленькие дубинки, палочки, маленькие доли, ракетки, нитевидные отростки, колбовидные образования и др.), размеры их меньше 1 мкм, они слабо окрашиваются и не имеют половой специфичности.

В практической работе учитывают только выросты типов А и В у сегментоядерных нейтрофилов. Они рассматриваются как эквивалент полового хроматина X в лейкоцитах.

У-хроматин

Т. Caspersson с сотр. (1969) обнаружили яркую флюоресценцию в дистальной части длинных плеч мужских хромосом У после окраски производными акридина (акрихином или атебрином, акрихин-ипритом). Позднее P. Pearson с сотр. (1970) открыли в интерфазных ядрах, в период покоя клетки, светящиеся в ультрафиолетовых лучах тельца размерами 0,3-0,7 мкм после окраски атебрином. Эти тельца оказались У-хроматином, который выявляется только у человека и гориллы. У-хроматин имеет округлую или серповидную форму, четкие контуры, располагается под оболочкой ядра, но может быть и в кариоплазме.

Хромосомные аберрации и аномалии полового развития

У лиц с нормальным набором половых хромосом в каждой соматической клетке выявляется только одно тельце Х-хроматина (у женщин) или У-хроматина (у мужчин). Точно так же в крови у женщин могут встречаться выросты типа А или В только по одному на ядре нейтрофила. Но иногда в результате нерасхождения хромосом при мейозе возникают гаметы с несколькими половыми хромосомами (XX, ХУ, УУ) или даже вообще без половой хромосомы (0). При слиянии таких гамет развивается организм с неправильным набором хромосом, что сопровождается более или менее выраженными аномалиями полового развития. В таких случаях пол лица по паспорту может не совпадать с его генетическим полом. Это обстоятельство нужно иметь в виду при проведении СМЭ.

Наиболее резкие аномалии полового развития наблюдаются при синдромах Шерешевского-Тернера и Клайнфелтера. При синдроме Шерешевского-Тернера кариотип Х0, у этих лиц всего 45 хромосом. Это женщины с нарушением развития половых желез и первичной аменореей, отличаются карликовым ростом и другими расстройствами. Х- и У-хроматин в клетках у них не выявляется.

Синдром Клайнфелтера наблюдается у мужчин с набором половых хромосом ХХУ, ХХУУ, ХХХУ. Это лица с ростом выше среднего, страдают гипогенитализмом, азооспермией и неспособностью к оплодотворению. У них выявляется как Х-, так и У-хроматин, причем телец Барра в одной клетке на одно меньше, чем число Х-хромосом в кариотипе. Набор хромосом ХУУ может наблюдаться у мужчин высокого роста (выше 180 см) с агрессивными чертами характера и повышенной продукцией тестостерона. У них в клетках выявляется по 2 тельца У-хроматина.

Ложный мужской и женский гермафродитизм не связан с нарушениями кариотипа. Набор хромосом и пол таких лиц соответствуют их внутренним половым органам, фенотипически же развиваются признаки противоположного пола. При чрезвычайно редком истинном гермафродитизме набор хромосом может быть как XX, так и ХУ. Необычный набор хромосом может быть использован в качестве дополнительного признака при идентификации личности в связи с расследованием преступлений.