Методом исследования х хроматина можно диагностировать. Хромосомное определение пола
Половые хромосомы (гоносомы, гетеросомы) различаются как по строению (длина, положение центромеры, количество гетерохроматина), так и по содержанию генов.
Хромосома X - это субметацентрическая хромосома средних размеров, входит в группу С). Она есть в соматических клетках индивидов обоих полов: в двойном экземпляре у женщин с кариотипом 46,ХХ и в одном экземпляре у мужчин с кариотипом 46,ХY; а также в одном экземпляре во всех яйцеклетках и 50% сперматозоидов.Хромосома X богата эухроматиновыми участками и содержит 1336 генов, среди которых: соматические гены, регуляторные гены феминизации, структурные гены феминизации, структурные гены маскулинизации. Таким образом, хромосома Х является обязательной в кариотипе соматической клетки как женского, так и мужского полов.
Хромосома Y является мелкой акроцентрической хромосомой, входит в группу G; 2/3 дистального плеча q представлены гетерохроматином и генетически неактивны. Хромосома Y представлена одним экземпляром во всех соматических клетках индивидов мужского пола с кариотипом 46,XY и у 50% сперматозоидов. Она содержит 307 генов, среди которых: регуляторные гены маскулинизации (SRY + Tdf), гены, обеспечивающие фертильность (AZF1, AZF2), несколько структурных соматических генов и псевдогены.
Морфологические и генетические различия между хромосомами X и Y, а также отличия по количеству хромосом Х в кариотипе стало причиной генетического неравенства между полами (у женщин по сравнению с мужчинами двойная доза генов хромосомы Х. Однако это неравенство не проявляется, благодаря механизму компенсации, в результате которого функциональной остается только одна хромосома Х в соматических клетках и мужчин и женщин, а именно:
В клетках 46,ХХ – активна только одна хромосома Х;
В клетках 46,XY – активны хромосомы Х и Y;
В клетках 47,ХХХ – активна только одна хромосома Х;
В клетках 47,ХХY – активна только одна хромосома Х и одна хромосома Y;
В клетках 48,ХХХY – активна только одна хромосома Х и одна Y;
Путем гетерохроматинизации одной из двух хромосом Х и женщин образуется половой хроматин Х, а в результате гетерохроматинизации 2/3q хромосомы Y у лиц мужского пола образуется половой хроматин Y.
Половой хроматин Х:
Представляет инактивированную хромосому Х. в форме факультативного гетерохроматина, в соматических клетках 46,ХХ;
Выявляется в интерфазных ядрах соматических клеток в виде тельца Барра размером около 1µm;
Тест Барра используется для определения количества хромосом Х в кариотипе в норме и в случае гносомных анеуплоидий;
Число хр.Х = числу телец Барра + 1 (активная хр.Х);
46,ХХ – 1 тельце Барра;
46,ХY – отсутствует тельце Барра;
47,ХХХ – 2 тельца Барра;
47,ХХY – 1 тельце Барра;
45,Х – отсутствует тельце Барра;
48,ХХХХ – 3 тельца Барра.
Половой хроматин Y:
Представлен 2/3 плеча Y q хромосомы Y, в форме конститутивного гетерохроматина, в соматических клетках 46,XY и сперматозоидах 23,Y;
Выявляется в интерфазных ядрах клеток в виде тельца F (флуоресцентного) размером около 1µm;
Тест F используется для идентификации хромосомы Y (пренатальное определение пола);
Число хр.Y = числу телец F;
46,ХХ – отсутствует тельце F;
46,ХY – 1 тельце F;
47,ХYY – 2 тельца F;
47,ХХY – 1 тельце F;
48,ХХYY – 2 тельца F;
46,X,i(Yp) – отсутствует тельце F;
46,X,i(Yq) – 1(0,5 µm) тельце F.
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
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
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
Нередко в гинекологии и педиатрической андрологии возникает необходимость провести генетическое обследование пациента. Этот способ позволяет более достоверно установить причины возникшего недуга, подобрать необходимый курс лечения и определить прогнозы в развитии заболевания.
Половой хроматин - важный показатель нормального полового развития на клеточном уровне. Его диагностика необходима в тех случаях, когда речь идет об аномалиях в строении наружных гениталий. Исследование проводится также при выявлении заболеваний, вызванных хромосомными патологиями и при наличии признаков нарушения полового развития. Поводом к этому может послужить отсутствие менструации у девочек и недоразвитие яичников или снижение их функции у мальчиков.
Половой хроматин впервые был обнаружен ученым Дж. Баром в 1949 году. Проводя исследование кошки, он заметил на периферии ядра хроматиновое образование. Впоследствии эта важная особенность женских соматических клеток была выявлена у большей части представительниц отряда млекопитающих. В клетках самца такие тельца не были обнаружены. Тельце Барра является компонентом всех женщин. А в некоторых случаях оно имеет своеобразные придатки («барабанные палочки»). Соматические клетки - это неотъемлемые составляющие человеческого организма. К ним относятся все клеточки тела, кроме гамет. Данное открытие позволило расширить представления о методах определения пола у людей и млекопитающих.
Наличие в женском организме телец Барра объясняется присутствием в соматических клетках двух Х-хромосом. Причем активностью обладает только одна из них. Именно поэтому в женских клетках всегда имеется тельце Барра. Данная теория в дальнейшем позволила выявлять аномалии в развития организма. Так, клетка с тремя хромосомами будет иметь два тельца, с четырьмя - три и т.д. Диагностика аномального развития клеток может применяться как для мужчин, так и для женщин. С 1953 года данное открытие стало активно использоваться для определения точного с нарушениями развития.
Половой хроматин, или тельце Барра, с виду напоминает темную массу округлой, треугольной или палочковидной формы, которая располагается около внутренней поверхности мембраны ядра. Это неактивная Х-хромосома, которая по своему диаметру не превышает 1 мк. Обнаружение телец Барра в 10-12 % исследуемых клетках свидетельствует о положительном половом хроматине. Материалом исследования обычно служит эпителий слизистой оболочки щеки (внутренняя поверхность), влагалища, волосяные фолликулы и Если показатель не превысил 5 %, это свидетельствует об отрицательном половом хроматине.
Половой хроматин обуславливает различия интерфазных ядер у мужчин и женщин. Он связан с особенностями функционирования и их структурой. Тельце Барра бывает двух видов: Y и X. Первый вариант является структурным компонентом Y-хромосомы и выявляется главным образом у мужчин. Для этих целей используют флюорохром с применением ультрафиолетового света. Х-хроматин (тельце Барра) - это инактивированная Х-хромосома. Ее дезактивация происходит еще в первые недели внутриутробного развития и сохраняется при митотическом делении длительное время.
Следует отметить, что половой хроматин - это структура динамичная. Она может изменяться в зависимости от общего состояния организма и метаболизма клеток. Именно по этой причине проводить обследование не рекомендуется во время использования гормональных препаратов, в первые дни после рождения, после приема антибиотиков и других лекарственных средств.
Сегодня по наличию полового хроматина медики определяют генетический пол будущего ребенка, диагностируют разнообразные клинические формы дисгенезии гонад и гермафродитизма. Анализы на выявление этого компонента широко используются в судебно-медицинской практике.
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.
Влияние хромосом на пол ребенка
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. 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.
Рисунок 1. Пример нормального оплодотворения и детерминации женского и мужского пола
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 инактивировании 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 в клинике
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.
Рис. 3. Механизм оплодотворения и детерминации пола по Е.Тетеру. а - детерминация женского пола; б - детерминация мужского пола; 1 - яйцеклетка; 2 - зародыши женского и мужского пола; 3 - наличие полового хроматина (рис. о) и отсутствие его (рис. б)
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.).
При окраске ядра клеток окрашиваются в зеленоватый цвет, причем структура их становится очень четкой и резко выделяется половой хроматин, наличие которого удается установить без труда (рис. 4). Возможно определение полового хроматина и в мазках крови, взятой уколом из мякоти пальца.
Высушенный мазок окрашивают реактивом Май-Грюнвальда или краской Гимза; затем, промыв водой, его высушивают при комнатной температуре. Препараты изучают с помощью иммерсии при 750-1500-кратном увеличении.
Для установления полового хроматина необходимо просмотреть 500 нейтрофильных гранулоцитов; у мужчин не более чем 6 лейкоцитов имеют дополнительные дольки (величиной до 1,5 мкм), связанные с остальной массой клеточного ядра ниточкой кариоплазмы. У лиц генетически женского пола на 250 просмотренных лейкоцитов обнаруживается по крайней мере 6 или значительно больше клеток с дополнительными дольками, напоминающими «барабанные палочки».
Формы ядерных отростков, встречающихся в нейтрофильных лейкоцитах, принято делить на три группы (рис. 5).
Рис. 5. Различные картины полового хроматина в мазках, взятых из ротовой полости. Рис. 5. Различные локализации "барабанных палочек" в ядрах нейтрофильных лейкоцитов (по Е. Тетеру).
Группа А - «барабанные палочки», имеющие вид маленьких грушевидных отростков, прикрепленных к одному из сегментов ядра лейкоцита топкой, но четко выраженной ниточкой. Они имеют постоянные величину и форму и характерны, в основном, для генетически женского пола. Группа В отличается непостоянством формы отростков, отшнурованных от ядра нейтрофила; подчас их бывает несколько в одном лейкоците и внешне они менее похожи на типичные «барабанные палочки». Хотя эта группа встречается у лиц обоих полов, она чаще обнаруживается у особей мужского пола. Группа С - «псевдобарабанные палочки» - имеют округлую или овальную форму, неравномерно окрашиваются; поверхность их нередко складчата, они соединяются с массой лейкоцита толстой ножкой. Группа С встречается у лиц обоего пола, чаще у мужчин. Настоящий женский хроматин представляет собой набухшую глыбку, соединенную с одним из сегментов лейкоцита очень тонкой ножкой. Установленное наличие полового хроматина в общем считается признаком женского пола.
Аномалии
В настоящее время тельца Барра рассматриваются как результат спирализации одной из двух Х-хромосом, присущих женщине. Эта происходящая в клетках вне митоза спирализация ведет к генетической инактивации половой хромосомы. Поскольку единственная у мужчин Х-хромосома не спирализуется, у них обычно тельца Барра отсутствуют. Они отсутствуют также у женщин с патологическим набором хромосом ХО.
Однако наблюдаются врожденные аномалии пола, которые характеризуются отсутствием у женщин полового хроматина, но наличием в ядрах клеток мозаики, когда часть ядер клеток содержит лишь одну Х-хромосому, а другая имеет ХУ-хромосомы. Предполагают, что такая мозаика является следствием потери У-хромосомы одною из клеток мужского зародыша уже на ранних стадиях его развития. В подобных случаях, хотя наружные и внутренние половые органы построены по женскому типу, при чревосечении на одной стороне обнаруживают рудименты гонады, а на другой - неполноценный яичник, в котором при скоплении клеток Лейдига отсутствует сперматогенез. Наличие влагалища, матки, яйцеводов свидетельствует о том, что единственная гонада-семенник - не выделяла достаточного количества индукторов, которые могли бы обеспечить полную регрессию дериватов мюллеровых каналов и маскулинизацию половых путей, в результате чего и развилась женская половая система.
Прежний взгляд, согласно которому для образования полового хроматина необходимы две хромосомы X, подвергся пересмотру и не нашел подтверждения. У женщин с кариотипом 47/XXX при исследовании полового хроматина были обнаружены два тельца Барра; при хромосомном наборе 48/ХХХ было установлено наличие трех глыбок полового хроматина. В свете этих данных в настоящее время принято за правило, что находящееся в каждой клетке количество телец Барра определяется по правилу п - 1, т. е. равно числу найденных в нем половых хромосом минус 1 (рис. 6).
Рис. 6. Сравнительные исследования полового хроматина и хромосомного набора (каждому типу ядерного хроматина соответствуют две и более комбинации половых гетерохромосом (по Е. Тетеру).
Впрочем, встречаются исключения. Так, при исследовании плодов с полиплоидным количеством хромосом при наличии в одной клетке до 6 хромосом X определяли только одно тельце Барра. При наличии у женщин в норме двух Х-хромосом (одной отцовского и одной материнского происхождения) инактивироваться может то одна, то другая. Указанная спирализация и деспирализация половой хромосомы является одним из проявлений общей способности соматических клеток активировать или инактивировать отдельные гены или комплексы генов, расположенные в одной хромосоме, что играет важную роль в осуществлении процесса развития и дифференцировки клеток.
Следует помнить, что лица мужского пола могут иметь хромосомы ХХУ, и в таких случаях в клетках их тканей возможно определение полового хроматина, что еще не позволяет рассматривать их как представителей женского пола. В то же время отсутствие полового хроматина еще не является доказательством наличия половых хромосом мужского типа (XY) так как при дисгенезии гонад состав хромосом может быть ХО, и тогда в клетках тканей не встречается женского ядерного хроматина (рис. 7, а, б). Поэтому в настоящее время применяется следующая терминология:
- У обследуемого лица имеется положительный тип ядерного хроматина (т. е. в клетках его тканей обнаруживаются характерные тельца Барра);
- У обследуемого лица отрицательный.
Иногда удается дифференцировать хромосомы, морфологическое обособление которых подчас очень трудно. Следует упомянуть также об электронно-микроскопическом изучении хромосом человека. Ввиду огромного увеличения числа исследований с использованием вышеуказанных технических методов и значительного количества индивидуальных номенклатур ряда авторов стала необходимой разработка единой номенклатуры хромосомного набора, что и было сделано на конференции цитогенетиков в Денвере.
Рис. 7 Патологический результат оплодотворения, обусловленный явлением неразделимости . 1- на примере синдрома Шерешевского - Тернера; б - на примере синдрома Клейнфельтера
Тип ядерного хроматина (если по крайней мере в 40-60% клеток его тканей нет телец Барра). Не следует, однако, забывать, что и у лиц с мужским типом половых хромосом возможно наличие полового хроматина в 0,5-0,7% случаев.
Среди новорожденных мальчиков число хроматин-положительных составляет в среднем 1,7 на 1000. Количество хроматин-отрицательных девочек составляет 0,3 на 1000. На 1000 новорожденных женского пола приходится один случай с кариотипом 47 XXX (так называемые сверхженщины).
Половой хроматин впервые обнаружил ученый М. Барр в 1949 году. Впоследствии эту важную особенность женских соматических клеток выявили у представительниц отряда млекопитающих. В организме самцов такие тельца не были обнаружены. Это открытие позволило расширить представления о методах определения пола и людей.
Половой хроматин (тельца Барра) входит в состав всех соматических клеток женщин. К соматическим относятся все клетки тела, кроме гамет. Тельце Барра представляет собой темную массу треугольной, округлой, палочковидной формы, оно располагается рядом с внутренней поверхностью мембраны ядра. Наличие в женском организме полового хроматина объясняется присутствием двух Х-хромосом в соматических клетках, активностью обладает только одна из них. По сути тельце Барра - это инактивированная Х-хромосома.
В организме мужчин впоследствии был обнаружен другой вид хроматина - Y-хроматин. Он представляет собой структурный участок Y-хромосомы, который обнаруживается в интерфазном ядре. Различие интерфазных ядер в организме мужчин и женщин обусловлено видом полового хроматина, который имеет связь с особенностями функций половых систем.
Анализ на половой хроматин
Открытие полового хроматина позволило выявлять аномалии в развитии организма, например, клетка с 3-мя хромосомами имеет 2 тельца, с 4-мя - 3 и т.д. С 1953 года подобный метод исследования активно используется для определения точного количества Х-хромосом у людей, имеющих нарушения развития. По наличию полового хроматина определяется генетический пол будущего ребенка, диагностируются клинические формы наследственных заболеваний.
Анализы на половой хроматин используются в судебно-медицинской практике. Биологическим материалом служит эпителий влагалища, слизистой щеки (внутренняя поверхность), околоплодные воды, волосяные фолликулы. Обнаружение полового хроматина в 10-12 процентах исследуемых клетках является положительным показателем. Если он не превысил 5%, это будет свидетельствовать об отрицательном половом хроматине.
Половой хроматин является динамичной структурой, которая может изменяться в зависимости от метаболизма клеток, общего состояния организма, поэтому не рекомендуется проводить обследование в первые дни после рождения, в период использования гормональных препаратов, антибиотиков и некоторых других лекарств.