Цитологическое изучение растительных и животных клеток. Машкина О.С - 45 стр.

UptoLike

45
Точное постоянство числа хромосом , их индивидуальность и сложность
строения свидетельствуют о важности выполняемой ими функции.
Рисунок 17. Кариотип дифференциально окрашенных (С-метод)
хромосом эгилопса (Aegilops speltoides, 2n=2x=14) одного из предков
культурной пшеницы [Бадаева, 2001].
К ограничениям методов дифференциального окрашивания хромо-
сом относится возможность его применения лишь к достаточно крупным
хромосомам , богатым гетерохроматином .
3. Метод цитологической гибридизации = гибридизация in situ (на
месте ). ISH- и FISH- гибридизация. Это прямой метод локализации в хро-
мосомах определенных участков молекулы ДНК (или генов). Это принци-
пиально новый метод изучения хромосом , относящейся к области молеку-
лярной кариологии, задача которой изучение молекулярной организации
и функционирования хромосом . Причем, он применим как для крупных,
так и мелких хромосом животных и растительных объектов.
Применение данного метода стало возможным благодаря тому, что
клонирован целый ряд генов человека, животных, растений (отвечающих
за проявление наследственных дефектов, рост, продуктивность и другие
признаки ), а также расшифрована их нуклеотидная последовательность .
Для его осуществления используют зонды. Зонды это небольшие (20-30
нуклеотидов) искусственно синтезированные меченые одноцепочечные
участки ДНК (или РНК), комплементарные искомому гену (или участку
молекулы ДНК). Комплементарность это взаимодополняемость (взаим-
ное соответствие) азотистых оснований в молекуле ДНК, между которыми
образуются водородные связи : аденина и тимина (A T), гуанина и цито-
зина (G C). Двухцепочечную ДНК, входящую в состав каждой хромосо-
мы, прямо на цитологическом препарате денатурируют с помощью щелочи
или температурной обработки (т.е. удаляют белки , разрушают водородные
связи и размыкают цепи ДНК). Затем на препарат наносят фрагмент мече -
ной ДНК и проводят ДНК-ДНК гибридизацию . Зонды соединяются только
с тем участком ДНК, который содержит последовательность нуклеотидов,
строго соответствующую (комплементарную ) последовательности нуклео-
тидов зонда, в результате чего в этом месте ДНК вновь становится двухце-
почечной .
При ISH-гибридизации (in situ hybridization) зонды метят радиоак -
тивными метками, а места гибридизациии выявляют методом авторадио-
графии. При FISH-гибридизации (fluorescent in situ hybridization) зонды ме-
тят химически , используя флуоресцентные красители, биотин, дигоксиге-
                                           45
Точное пос тоянс тво чис л а хромос ом, их индивидуал ь нос ть и с л ожнос ть
с трое нияс виде те л ь с твую т о важнос ти выпол няе мой ими функции.




       Р ис унок 17. Кариотип диффе ре нциал ь но окраш е нных (С-ме тод)
хромос ом эгил опс а (Aegilops speltoides, 2n=2x=14) – одного из пре дков
кул ь турной пш е ницы [Бадае ва, 2001].

        К ограниче ниям ме тодов диффе ре нциал ь ного окраш ивания хромо-
с ом относ итс я возможнос ть е го приме не ния л иш ь к дос таточно крупным
хромос омам, богатым ге те рохроматином.
        3. М ет о д ци т о ло ги ч еско й ги бри ди за ци и = ги бри ди за ци я in situ (на
ме с те ). ISH- и FISH- ги бри ди за ци я. Э то прямой ме тод л окал изации в хро-
мос омах опре де л е нных учас тков мол е кул ы Д Н К (ил и ге нов). Э то принци-
пиал ь но новый ме тод изуче ния хромос ом, относ ящ е й с я к обл ас ти мол е ку-
л ярной кариол огии, задачакоторой – изуче ние мол е кул ярной организации
и функционирования хромос ом. П риче м, он приме ним как дл я крупных,
так и ме л ких хромос ом животных и рас тите л ь ных объ е ктов.
        П риме не ние данного ме тода с тал о возможным бл агодаря тому, что
кл онирован це л ый ряд ге нов че л ове ка, животных, рас тений (отве чаю щ их
за проявл е ние нас л е дс тве нных де фе ктов, рос т, продуктивнос ть и другие
признаки), а также рас ш ифрована их нукл е отидная пос л е довате л ь нос ть .
Д л я е го ос ущ е с твл е ния ис пол ь зую т зо н ды. Зо н ды – это не бол ь ш ие (20-30
нукл е отидов) ис кус с тве нно с инте зированные ме че ные одноце поче чные
учас тки Д Н К (ил и Р Н К), компл е ме нтарные ис комому ге ну (ил и учас тку
мол е кул ы Д Н К). Компл е ме нтарнос ть – это взаимодопол няе мос ть (взаим-
ное с оотве тс твие ) азотис тых ос нований в мол е кул е Д Н К, ме жду которыми
образую тс я водородные с вязи: аде нинаи тимина(A – T), гуанинаи цито-
зина(G – C). Д вухце поче чную Д Н К, входящ ую в с ос тав каждой хромос о-
мы, прямо нацитол огиче с ком пре парате де натурирую т с помощ ь ю щ е л очи
ил и те мпе ратурной обработки (т.е . удал яю т бе л ки, разруш аю т водородные
с вязи и размыкаю т це пи Д Н К). Зате м напре парат нанос ят фрагме нт ме че -
ной Д Н К и проводят Д Н К-Д Н К гибридизацию . Зонды с ое диняю тс ятол ь ко
с те м учас тком Д Н К, который с оде ржит пос л е довате л ь нос ть нукл е отидов,
с трого с оотве тс твую щ ую (компл е ме нтарную ) пос л е довате л ь нос ти нукл е о-
тидов зонда, в ре зул ь тате че го в этом ме с те Д Н К вновь с тановитс ядвухце -
поче чной .
        П ри ISH-гибридизации (in situ hybridization) зонды ме тят радиоак-
тивными ме тками, а ме с та гибридизациии выявл яю т ме тодом авторадио-
графии. П ри FISH-гибридизации (fluorescent in situ hybridization) зонды ме -
тят химиче с ки, ис пол ь зуя фл уоре с це нтные крас ите л и, биотин, дигокс иге -