СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Половые различия в клетках взаимосвязаны

Половые отклонения у женщин описал в 1938 году Г.Тернер. Женщины, страдающие синдромом Тернера, отличаются, как правило, необычно маленьким ростом, слаборазвитыми яичниками и отсутствием многих вторичных половых признаков. В 1954 году английские ученые П. Полани, У. Хантер и Б. Леннокс, а также американские исследователи Л. Уилкинс, М. Грумбах и Д. Ван Уайк сообщили, что большинство таких женщин «хроматин-отрицательны»: у них в клетках слизистой рта нельзя обнаружить телец Барра, а в кровяных клетках отсутствуют «барабанные палочки». Спустя несколько лет исследователи установили, что в клетках таких больных женщин имеется всего 45 хромосом, в том числе одна Х-хромосома, и, конечно, ни одной Υ-хромосомы. Позднее Джекобе и ее сотрудники обнаружили у некоторых женщин три Х-хромосомы — общее число хромосом равно в этом случае 47. Каких-либо явных клинических нарушений, за исключением задержки умственного развития у многих женщин, при этом не наблюдается. В клетках с тремя Х-хромосомами содержится не одно, а два тельца Барра. В клетках некоторых мужчин с синдромом Клайнфельтера содержится три Х-хромосомы и одна Υ-хромосома. В этом случае здесь также находят два тельца Барра. Еще реже можно наблюдать присутствие в клетках четырех Х-хромосом как у мужчин (ΧΧΧΧΥ), так и у женщин (ХХХХ). В клетках с четырьмя Х-хромосомами — независимо от того, взяты ли они у мужчины или у женщины,— имеется три тельца Барра (рис. 4).

Итак, образование полового хроматина имеет непосредственное отношение к числу Х-хромосом в клетке; Именно здесь следует искать ключ к поведению хромосом в период от одного клеточного деления до другого, а также к их роли в определении дальнейшей судьбы клетки. В процессе клеточного деления, когда хромосомы хорошо видны, они расщепляются, образуя два дочерних ядра. Однако молекулярный носитель наследственности в хромосомах — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — осуществляет свою генетическую функцию, в том числе и собственную репликацию, во время интерфазы, т. е. между клеточными делениями. Именно на этой фазе, когда хромосомы как таковые нельзя различить, и видны тельца Барра и «барабанные палочки».

Метод радиоавтографии помог выяснить, что происходит во время интерфазы, и тем самым пролил свет на связь между тельцами Барра и Х-хромосомой. В клетки вводят радиоактивный компонент ДНК, чаще всего тимидин, меченный радиоактивным изотопом водорода — тритием. Радиоактивный тимидпн, который включился в удваивающиеся хромосомы во время синтеза ДНК, образует темные пятна на светочувствительной эмульсии фотопластинки. На клетках хомяка Дж. Тейлор установил этим методом, что синтез ДНК в интерфазе происходит в разных хромосомах клетки не одновременно (см. статью Тейлора «Удвоение хромосом»,ScientificAmerican», июнь 1958 года). За последние несколько лет ряд исследователей в Соединенных Штатах и в Англии осуществили радиоавтографию клеток человека. Они обнаружили, что если ввести в клетку меченый тимидин в конце интерфазы, то оказывается, что в большинстве хромосом синтез ДНК к этому моменту уже завершился. Тем не менее в клетках женских особей одна из хромосом, напоминающая по форме и величине Х-хромосому, удваивается поздно; поэтому она включает большое количество радиоактивного тимидина, тем самым выделяясь средидругих хромосом (рис. 5 и 6). В обычных мужских клетках такая Х-хромосома, удваивающаяся с запозданием, не найдена. Число поздно удваивающихся Х-хромосом у организмов с тремя и более Х-хромосомами, как правило, на единицу меньше их общего числа (рис. 7). Число поздно удваивающихся Х-хромосом и телец Барра поразительно совпадает. Следовательно, каждая дополнительная Х-хромосома ведет себя отлично от остальных хромосом и связана с образованием полового хроматина.


TBegin-->Половые различия в клетках взаимосвязаныTEnd-->

Рис. 4. Половые различия в клетках взаимосвязаны, как это изображено. Максимальное число телец полового хроматина, а также «барабанных палочек» на единицу меньше числа Х-хромосом в клетке.


TBegin-->Половые различия в клетках взаимосвязаныTEnd-->

Ρис. 5. Радиоавтография помогает обнаружить поздно удваивающуюся Х-хромосому. К культуре кровяных клеток, полученных от женщины, добавляли радиоактивный тимидин. Синтез ДНК в клетке к этому времени почти закончился, поэтому тимидин включился лишь в поздно удваивающиеся хромосомы. Теперь, на стадии метафазы, Х-хромосому легко отличить по скоплению темных пятен (слева) на чувствительной
к излучению эмульсии.


TBegin-->Половые различия в клетках взаимосвязаныTEnd-->

Рис. 6. На этой микрофотографии показан поздно удваивающийся материал на другой стадии цикла клеточного деления. Эта клетка находилась на предметном стекле микроскопа по соседству с клеткой, изображенной на рис. 5. В момент введения радиоактивного тимидина синтез ДНК в ней также приближался к концу, но в отличие от предыдущей клетки деление здесь еще не вошло в метафазу. На периферии ядра (слева) находится хромосомный материал, в который включилась большая часть радиоактивного тимидина и который можно будет, по-видимому, обнаружить на стадии метафазы в виде поздно удваивающейся Х-хромосомы. Это вещество занимает область, в которой обычно находят тельца Барра.


TBegin-->Половые различия в клетках взаимосвязаныTEnd-->
TBegin-->Половые различия в клетках взаимосвязаныTEnd-->

Рис. 7. На этих снимках необычной клетки с четырьмя Х-хромосомами и одной Υ-хромосомой видны три поздно удваивающиеся Х-хромосомы. Хромосомы были сфотографированы без (А) и с применением (Б) радиочувствительной эмульсии. Сгруппировав попарно хромосомы микрофотографии А согласно общепринятым правилам (В, 2, 4, б, 8), мы смогли обнаружить Х-хромосомы. Когда подобным же образом были попарно расположены меченые хромосомы микрофотографии Б (см. В, 1, 3, 5, 7), оказалось, что поздно удваивающиеся хромосомы с высокой радиоактивностью — это Х-хромосомы. Стрелка указывает на «первую» Х-хромосому.
Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика