Нормальный кариотип человека

Стандартное окрашивание:

По классификации хромосом, принятой на конференции в Денвере (США) в 1960 году, хромосомам, в соответствии с их положением в ранжированном по размеру ряду, присвоены номера с 1 по 23. К. Патау (1960) предложил классификацию хромосом на основании относительной длины плеч (т.е. в соответствии с положением центромеры): метацентрические – M, субметацентрические – SM, акроцентрические – A.

К. Патау предложил, также, в соответствии с размером, выделить 7 групп хромосом: A, B, C, D, E, F, G.

Состав групп и возможность идентификации хромосом при стандартном окрашивании:

A – хромосомы 1 (M), 2 (SM), 3 (M), их все можно идентифицировать;

B – 4, 5 (SM);

C – 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, X (SM);

D – 13, 14, 15 (A);

E – 16 (M), 17 (SM), 18 (SM), 16 выделить легко, 17 и 18 – при высоком качестве

препаратов;

F – 19, 20 (M);

G – 21, 22, Y (A), хромосому Y можно идентифицировать.

Остальные хромосомы при стандартном окрашивании идентифицировать не удаётся.

Классификация хромосом человека по размеру и положению центромеры
Группа	Номера	Морфотип хромосом
А (I)	1, 2, 3	Крупные мета- (1, 3) и субметацентрические (2)
В (II)	4, 5	Крупные субакроцентрические
С (III)	6-12	Средние субметацентрические
A (IV)	13-15	Средние акроцентрические
E (V)	16-18	Мелкие субметацентрические
F (VI)	19-20	Самые мелкие метацентрические
G (VII)	21-22	Самые мелкие акроцентрические
Х (C, III)	23	Средние метацентрические
Y	23	Мелкие акроцентрические

Дифференциальное окрашивание

G, Q, R-полосы демонстрируют картину распределения, специфичную для каждой хромосомы и, таким образом, надёжно их маркируют.

В рисованном варианте Giemsa=Quinacrine bandings выглядят более чётко:

В соответствии с Парижской номенклатурой (1971) опираются на следующие принципы цитологического картирования хромосом:

1. Хромосомы пронумерованы (1-22) в соответственно положению в ранжированном ряду. Гоносомы помещают в конце вне ряда.

2. p и q – короткое и длинное плечи хромосомы.

3. В каждом плече выделяют большие сегменты, идентифицируемые при любой степени дифференцировки. (Их нумеруют, как и малые, в направлении от центромер к теломерам).

4. Малые сегменты – выявляемые при наиболее высокой степени дифференцировки.

5. При построении кариограммы центромеры располагают на одной линии, а хромосомы – вертикально, короткими плечами вверх.

Высокая степень документализма и продуманная система обозначения сегментов хромосом позволяет надёжно идентифицировать все хромосомы кариотипа, локализовать точки разрывов при хромосомных перестройках и решать многие другие задачи. Разработан метод высокоразрешающего дифференциального окрашивания, позволяющий идентифицировать сегменты хромосом с высокой надёжностью.

Об актуальности цитогенетических исследований говорят следующие данные:

Исход беременности (группа)	Доля груп-пы, %	Хромосомные аномалии, %
		Всего	Внутри группы	Унаследо-ванные	Внутри группы	Вновь возникшие	Внутри группы
Живорождённые (A) Мёртворождённые (B) Выкидыши (С)	83 2 15	0,51 0,12 7,01	0,61 6,00 46,73	0,17 0,01 0,09	0,20 0,50 0,60	0,34 0,11 6,92	0,41 5,50 46,13
Всего:	100	7,64		0,27		7,37

Таким образом, в 7,64% всех беременностей имеет место хромосомная патология плода. Из них в 0,27% беременностей хромосомные аберрации унаследованы, а в 7,37% аберрации возникли de novo. Часть хромосомных перестроек устраняется из популяции с выкидышами (7,01% из 7,64%). Причём, частота хромосомных перестроек у спонтанных абортусов тем выше, чем раньше выкидыш произошёл. Так, при исследовании 1640 эмбрионов и плодов, спонтанно абортированных на разных сроках беременности, среди эмбрионов 1-3 месяца хромосомные мутации имели более 50% , в то время как среди плодов 6 месяцев – менее 10%. Вместе с тем, около 0,61% живорождённых детей (примерно 1 ребёнок из 166 родившихся) имеют ту, или иную хромосомную аномалию. Из 0,61% детей, родившихся с аномалиями, у 0,12% выявлена трисомия по 21 паре хромосом (21+), и у 0,20% детей – аномалии числа Х-хромосом. Вместе они составляют более половины всех случаев. У детей, родившихся с хромосомными аберрациями в кариотипе, наблюдаются следующие основные особенности фенотипа: 1) задержка развития, в частности – психического, 2) аномалии развития различных органов и систем.

Спектр хромосомных нарушений:

Исследованные группы	Число обсле-дованных	Встречаемость хромосомных аберраций среди обследованных, %
		Полиплоидия	Анеуплоидия	Структурные	Мозаицизм	Всего
Живорождённые Из них с любыми врождёнными пороками С множественными или грубыми пороками Спонтанные выкидыши Мёртворождённые	58015 1213 - 3274 835	0,1 - - 10,8 -	0,3 - - 32,8 -	0,2 - - 1,3 -	- - - 0,9 -	0,6 5,7 12,8 46,2 6,2

Следует учитывать, что у индивидов, имеющих хромосомную аберрацию, другие хромосомные мутации возникают существенно чаще. Пренатальная диагностика на основе цитогенетического метода (хориоцентез, амниоцентез, кардоцентез).

Установлено, что частота рождения детей с хромосомными аберрациями в значительной степени зависит от возраста матери:

возраст матерей дауников среди детей, %

15-19 лет 0,03-0,04

25-29 0,04-0,08

≥ 40 0,29-0,81.

Таким образом, вероятность рождения ребёнка с синдромом Дауна у 40-летней матери в 10-20 раз выше, чем у 19-летней.

Хромо- сома	Число генов	Оснований	Секвенировано оснований (ПГЧ)
1	4220	247,199,719	224,999,719
2	1491	242,751,149	237,712,649
3	1550	199,446,827	194,704,827
4	446	191,263,063	187,297,063
5	609	180,837,866	177,702,766
6	2281	170,896,993	167,273,993
7	2135	158,821,424	154,952,424
8	1106	146,274,826	142,612,826
9	1920	140,442,298	120,312,298
10	1793	135,374,737	131,624,737
11	379	134,452,384	131,130,853
12	1430	132,289,534	130,303,534
13	924	114,127,980	95,559,980
14	1347	106,360,585	88,290,585
15	921	100,338,915	81,341,915
16	909	88,822,254	78,884,754
17	1672	78,654,742	77,800,220
18	519	76,117,153	74,656,155
19	1555	63,806,651	55,785,651
20	1008	62,435,965	59,505,254
21	578	46,944,323	34,171,998
22	1092	49,528,953	34,893,953
X	1846	154,913,754	151,058,754
Y	454	57,741,652	25,121,652
Всего	32 185	3,079,843,747	2,857,698,560