Цитогенетика лекции 2

В нашем организме хромосомы играют важную функцию - преобразовывать характеристики индивидуума и материал для этого служит генетическая информация (ДНК).
Если говорить про необычные хромосомы, то первое, что приходит голову это микрохромосомы, В-хромосомы (добавочные), голоцентрические и гигантские хромосомы.
Микрохромосомы - их главное отличие от обычных, является размер, они короче, но у некоторых видов птиц и рептилий встречаются и очень мелкие микрохромосомы, в очень большом количестве, что затрудняет дальнейшую работу с ними, хоть они и достаточно мелкие, но функцию выполняют. Приведем пример микрохромосом курицы, они имеют 2/3 части геномной ДНК, или 25% генов, кариотип состоит из 39 пар хромосом.
В-хромосомы - как я и упоминала ранее, это добавочные хромосомы, которые встречаются не во всех кариотипах у особях в популяции, их наличие например, у растений ведёт к заниженной жизнеспособностью.
Голоцентрические хромосомы - от нормальных хромосом они отличаются тем, что не имеют первичной перетяжки, а также во время деления хроматиды данного вида хромосом идут к полюсам параллельно друг другу, а микротрубочки самого веретена деления прикрепляются следственно по полной длине. Эти хромосомы встречаются чаще всего у нематод и протистов, но у растений и животных тоже присутствуют.
И последнее это гигантские хромосомы, включающие политенные и хромосомы типа ламповых щёток. Первые - политенные, с виду являются большими скоплениями хроматид, которые объединены. Встречаются в клетках слюнных желёз, кишечника и мальпигиевых сосудов у личинок двукрылых. Собственно их впервые и обнаружили в клетках слюнных желёз двукрылых, и причиной их возникновения является то, что клетки не делятся, а увеличиваются в размерах. И последнее хромосомы типа ламповых щёток - возникают в мейотических клетках у женщин на стадии диплотены профазы 1. Если сравнивать длины политенных и этих хромосом, то могу сказать, что вторые больше, например в ооцитах амфибий их общая длина составляет около 5900 мкм, и данные хромосомы не образуются в ооцитах клеток млекопитающих.

Процесс, который происходит на клеточном уровне и ведет к образованию половых клеток - гамет у животных, и спор - у растений, называется мейозом. Мы знаем, что мейоз имеет 2 стадии (редукционную и эквационную), и каждая стадия включает по 4 этапа.
Первая стадия начинается с профазы 1 (хромосомный набор равен 2n2c, с клеткой происходят такие изменения, как исчезновение ядерной оболочки, накручивания хромосом, расхождение центриолей по полюсам, рост нитей веретена деления, а также происходит и сам кроссинговер), следующая метафаза 1 (происходит выстраивание гомологичных хромосом по экватору и присоединения нитей по экватору), анафаза 1 (набор хромосом 2n4c, происходит растягивание хромосом к полюсам клетки) и телофаза 1 (1n2c - образуются две клетки, с одинаковым кариотипом), и если будут происходить какие-либо нарушения хоть в одной фазе это может привести в нарушением всего процесса.
Во второй стадии, профаза 2 = 1n2c, происходить вновь исчезновение ядерной оболочки, хромосомы конденсируются, а центриоли вновь расходятся, далее образуется веретено деления. Метафаза 2 = 1n2c, происходит расположения хромосом по экватору и к центриолям прикрепляются нити веретена деления. Анафаза 2 = 2n2c, центромеры разделяются и хроматиды становятся отдельным хромосомами. Телофаза 2 = 1n1c, после того, как ядерная оболочка восстанавливается происходит последний этап и это - деление клетки. Клетки, которые образуются имеют лишь половину набора хромосом.
И последнее, мы видели, как на каждом этапе менялось количество хромосом, ведь во время интерфазы набор был равен 2n2c, но произошла редукция, которая увеличила количество хроматид под следствием первого деления, и количество хромосом = 1n2c, а уже после мейоза 2 равна 1n1c. Мейоз важный биологический процесс выживания и приспосабливания видов к изменяющимся условиям окружающей среды.

Изменение структуры хромосом - называются хромосомными мутациями, они характеризуются выпадением участка, удвоением, поворотом на 180 градусов, а также переносом с одного участка хромосомы на другую хромосому. Все это происходит если имеются какие-либо нарушения во время кроссинговера. Примером заболевания служит, например, синдром кошачьего крика.
Изменение числа хромосом - это геномные мутации, причинами, которых является нарушения, которые могут произойти во время расхождения хромосом. Примером является поли- и анеуплоидия, первое это кратное изменение хромосом, встречающееся у растений, что приводит к увеличению массы. Во втором происходит изменение двух или одной хромосомы, пример служит синдром Дауна где набор хромосом равен 47.
Изменение геномов, или изменение строения одного гена, данные мутации называются - генными. К генным мутациям приводит изменение нуклеотидов, например, заменяется Аденин на Тиамин, т.е. к генным мутациям приводит замена, вставка и выпадение нуклеотидов. Причиной данной аномалии это нарушения при удвоении ДНК и одним примером из большинства служит серповидноклеточная анемия.
Последствия для организма. Не могу говорить, что мутации всегда это хорошо, но хочу сказать, хоть и мутации могут привести, например, в соматических клетках к злокачественным новообразованиям или к доброкачественным, а в половых клетках вообще к нарушению свойств в организме потомков, несмотря на это мутации способны привести к мельчайшим изменениям у особи, что может привести к образованию полезных признаков, по-другому данный вид мутаций называется - адаптационными, организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям.