Download
citogenetika n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
CITOGENETIKA PowerPoint Presentation
Download Presentation
CITOGENETIKA

CITOGENETIKA

1598 Views Download Presentation
Download Presentation

CITOGENETIKA

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. CITOGENETIKA

  2. DNK je organizovana u fizičke strukture koje su označene kao hromozomi…

  3. KAKO JE ORGANIZOVAN GENETIČKI MATERIJAL? • PROKARIOTI: cirkularanmolekul DNK • najčešće 1 cirkularanmolekul DNK • EUKARIOTI: • Hromatin = kompleks DNK i proteina • Različiti stepen kondenzacije hromatina tokom ćelijskog ciklusa: • -najdispegovaniji tokom S faze • -najkondenzovaniji u deobi

  4. Struktura hromatina • DNK iproteini • histoni i nehistonski proteini (nehistoni) • Histoni:postoji 5 osnovnih tipova histona koji su povezani sa eukariotskom DNK... • H1, H2A, H2B, H3 i H4 • visoko konzervativni, čak i između vrlo različitih organizama... • Nehistonski proteini su svi proteini koji su asocirani sa DNK, a ne pripadaju histonima. Postoji više različitihtipovaproteina; veliki broj nehistonskih proteina su kiseli proteini... • Za razliku od histona, nehistonski proteini se razlikuju u broju i tipu između različitih tipova ćelija unutar organizma, u istom tipu ćelija, ali u različito vreme, kao i između različitih organizama....

  5. BOJENJE HROMATINA • Euhromatin – slabije obojen, DNK koja se “prepisuje” • Heterohromatin – jače obojen, DNK koja se “ne prepisuje” - konstitutivni heterohromatin – ulazi u sastav svih hromozoma, u regionima centromera… - fakultativni heterohromatin – varira u različitim tipovima ćelija, u različitim stadijumima razvića i, ponekad, između homologih hromozoma. Ova forma heterohromatina predstavlja kondenzovane i inaktivirane segmente euhromatina... Primer: Barovo telo, inaktivirani X hromozom u somatskim ćelijama ženki sisara.

  6. Svakasomatska, diploidna ćelijaneke vrste eukariotaposedujekarakterističanbrojparovahromozoma: voćnamušicaima 4 parahromozoma, čovek 23 para, itd… • Hromozomimogudabudurazličiteveličineioblika. • Svaki se sastojiodkondenzovanogisuženogregionakoji se označavakaocentromera, kojaodređujeopštiizgledhromozoma, ikraka. • Hromozomi se analiziraju u metafazi mitotičke deobe, kada se svaki hromozom sastoji od dve hromatide koje su spojene centromerom... Hromozomi

  7. Morfologija hromozoma • centromera – primarno suženje (obezbeđuje normalan tok mitoze i mejoze)... • odgovorna za interakciju hromatida i mikrotubulskih proteina deobnog vretena, koji pokreće i orijentiše hromozome pri ćelijskoj deobi... • telomere - označavaju krajeve hromozoma, visoko konzervativne... • funkcija: očuvanje linearnog integriteta hromozoma, zaštita od degradacije ili fuzije slobodnih krajeva DNK hromozoma... • Kraci hromozoma • kratki krak p (petite) • dugi krak q (queue)

  8. MORFOLOGIJA HROMOZOMA- položaj centromere- • METACENTRIČNI – 2 jednaka kraka • SUBMETACENTRIČNI – 1 krak je malo duži od drugog • AKROCENTRIČNI – 1 krak je znatno duži • TELOCENTRIČNI – samo 1 krak sa centromerom na kraju

  9. obeležavanje hromozoma: p– kraći krak q– duži krak • regioni i subregioni: brojevi od centromere ka krajevima krakova 17p21 15q13.2

  10. Tehnike bojenja hromozoma • razlikovanje hromozoma slične veličine i morfologije: tehnike bojenja hromozoma • identifikuju se regioni duž hromozoma • svaki hromozom ima specifičan raspored regiona (traka): • jedinstven sistem obeležavanja

  11. Tehnike bojenja hromozoma • TEHNIKA G-TRAKA – najčešća, delovanjemtripsina... • TEHNIKA Q - TRAKA– bojenje kvinakrin-mustardom, isti raspored traka kao iu G tehnici, tamne trake fluoresciraju, a svetle su blede... • TEHNIKA R-TRAKA - visoke T, puferi, bojenje akridin oranžom, reverzno obojene trake... • TEHNIKA C - TRAKA - bojenjecentromernih regiona… • naizmenično svetleitamnetrakečiji je redosledspecifičan za par…

  12. Pojam kariotipa • Pod kariotipom se podrazumeva hromozomski komplement telesnih ćelija jedne vrste, pri čemu su, kako broj, tako i oblik hromozoma, karakteristični za datu vrstu. • Kariogram predstavlja hromozome jedne ćelije određene vrste, poređane prema veličini, obliku i položaju centromere u odgovarajuće grupe. • Shematski prikaz kariograma naziva se idiogram.

  13. KARIOTIP– skup svih metafaznih hromozoma KARIOGRAM– poređani hromozomi po veličini i morfologiji

  14. Idiogram

  15. Kariogram čoveka (muški pol)

  16. Grupehromozoma u humanomkariotipu • Čikaška konferencija – 1960. – prva klasifikacija hromozoma čoveka • Pariska konferencija – 1971. – određen je broj i raspored svetlih i tamnih traka traka (bendova) za svaki hromozom • Pojedinačni hromozomi se isecaju sa fotografije i slažu, prema standardu u 7 grupa (A - G). • A grupa: 1., 2., i 3. par hromozoma, to su ujedno najveći hromozomi u humanom kariotipu. 1. i 3. par su metacentrični, a 2. je submetacentričan. • B grupa: 4. i 5. par hromozoma, oba su submetacentrični. • C grupa: 6. - 12. par hromozoma, svi su srednje veličine i svi su submetacentrični. • D grupa: 13., 14., i 15. par hromozoma, svi su akrocentrici. • E grupa: 16., 17. i 18. par hromozoma (submetacentrični). • F grupa: 19. i 20. par, vrlo sitni metacentrični hromozomi. • G grupa: 21. i 22. par, oba su sitni akrocentrici. • Polni hromozomi: • X hromozom je submetacentričan i veličine hromozoma iz C grupe... • Y hromozom je akrocentričan i njegova veličina varira, ali je najčešće veličine hromozoma iz G grupe...

  17. Tehnike dobijanja hromozoma... Tkiva koja se najčešće koriste za analizu kariotipa: • limfociti periferne krvi • fibroblasti kože • ćelije koštane srži (maligna oboljenja) • Prenatalna citogenetička analiza: • horionske resice (od 8. – 12. nedelje graviditeta) • amnionske ćelije (16. -18. nedelja) • limfociti periferne krvi ploda iz pupčanika (od 21. nedelje graviditeta)

  18. Horionske resice

  19. Amniocenteza

  20. Kordocenteza

  21. Obeležavanje kariotipa Obeležavanje kariotpa počinje oznakom hromozomskog broja i polnih hromozoma (npr. 46, XX ili 46, XY), a zatim se dodaje eventualni patološki nalaz... 1995. – International System for Human Genetic Nomenclature (ISCN) – citogenetička terminologija

  22. ZNAČAJ ANALIZE KARIOTIPA • hromozomske mutacije • prenatalna dijagnostika • taksonomski i evolucioni značaj

  23. Hromozomske aberacije promene u broju hromozoma (numeričke aberacije) promene u strukturi hromozoma (strukturne aberacije)

  24. NUMERIČKE ABERACIJE HROMOZOMA • ANEUPLOIDIJE - promene u broju pojedinih hromozoma (višak ili manjak pojedinih hromozoma) • POLIPLOIDIJE - promene u broju celih setova hromozoma

  25. ANEUPLOIDIJA - promena u broju individualnih hromozoma • organizam dobija ili gubi 1 ili više hromozoma... • (2n  x hromozoma, gde je n = haploidni broj hromozoma). • nulizomija – gubitak oba člana homologog para (2n - 2) • monozomija – gubitak jednog člana homologog para - (2n -1) • trizomija- govori o prisustvu tri kopije jednog hromozoma (2n + 1) • tetrazomija (2n + 2)

  26. najčešće nastaju usled neodvajanja 1 ili više hromozoma tokom mejoze I ili II NULIZOMIJE 2n-2 MONOZOMIJE 2n-1 TRIZOMIJE2n+1 TETRAZOMIJE 2n+2 ANEUPLOIDIJA gameti

  27. Nerazdvajanje hromozoma u mejozi I 2n 46,XX ili 46,XY Greška u I deobi n+1 =24 n+1 =24 n-1 =22 n-1 =22 Dizomija Nulizomija

  28. Nerazdvajanje hromozoma u mejozi II 2n 46,XX ili 46,XY Greška u II deobi n =23 n =23 n+1 =24 n-1 =22 Monozomija Dizomija Nulizomija

  29. MONOZOMIJE • 2n -1 • monozomija autozoma nije kompatibilna sa životom ni kod ljudi, ni kod životinja, dok se monozomija polnih hromozoma ’’toleriše’’ kako kod ljudi, tako i kod životinja... • monozomija X hromozoma (45, X0 - Tarnerov sindrom). • za razliku od ljudi i životinja, kod biljaka se neke aneuploidije autozoma „tolerišu”... • monozomične biljke su skoro uvek manje vijabilne od diploidnih…

  30. Trizomije • 2n + 1 • obično vijabilne individue, kako kod životinjskih, tako i kod biljnih vrsta… • trizomije kod ljudi - različiti sindromi. • Datura, diploidan broj hromozoma 2n = 24. Kod ove biljke, postoji 12 različitih trizomičnih kombinacija…

  31. Datura sp.: diploidan (wt) i trizomični fenotipovi

  32. ANEUPLOIDIJE AUTOZOMA KOD LJUDI

  33. Daunov sindrom (trizomija 21) • 47, XX, +21 ili 47, XY, +21. • učestalost: oko 1:700. • nerazdvajanje hromozoma 21 tokom mejoze. • u daljem procesu fertilizacije sa normalnim gametom, formiraju se trizomici. • učestalost sindroma raste sa starošču trudnice preko 35 godina... • učestalost rađanja dece sa ovim sindromom iznosi oko 1:100 kod žena starih 40 godina, 1: 30 kod žena starih 45 godina • familijarni Daunov sindrom – Robertsonovatranslokacija

  34. Kariotipska konstitucija i fenotip deteta sa Daunovim sindromom

  35. Patau sindrom (trizomija 13) • 47, XX, +13 ili • 47, XY, +13 • učestalost: oko 1/4000-1/10000 živorođene dece. • Prosečno preživljavanje dece sa ovim sindromom iznosi oko 1-3 meseca. • kongenitalne malformacije većeg broja organskih sistema...

  36. Kariotipska konstitucija deteta sa Patau sindromom

  37. Edvardsov sindrom (trizomija 18) • 47, XX, +18 ili 47, XY, +18. • Učestalost sindroma: oko 1/3500 – 1/7500 živorođene dece. • Prosečno preživljavanje dece je manje od 4 meseca, svega 10% preživljava prvu godinu života.

  38. Kariotipska konstitucija deteta sa Edvardsovim sindromom

  39. ANEUPLOIDIJE POLNIH HROMOZOMA KOD LJUDI

  40. Numeričke aberacije polnih hromozoma

  41. Kariotipske konstitucije osoba sa Tarnerovim i Klinefelterovim sindromom

  42. Klinefelterov sindrom • Kariotip: 47, XXY. • Učestalost sindroma: 1/500 do 1/750 dečaka. • Karakteristike sindroma: fenotip je muški (testisi rudimentirani, ne produkuju spermu), visok rast, dugi ekstremiteti... • mada se razviće muških karakteristika odvija, polno razviće ženskih osobina nije potpuno inhibirano: često je uvećanje grudi (ginekomastija)... • inteligencija je blizu normalnog opsega ili potpuno normalna; ponekad se javljaju poteškoće u učenju…

  43. Tarnerov sindrom • kariotip: 45, X0 • učestalost sindroma: 1/ 2500 – 1/3000 ženske dece. • najveći broj 45, X0 fetusa biva spontano abortiran • karakteristike sindroma: fenotip žene, rudimentirani ovarijumi, nema polnog sazrevanja, nizak rast, inteligencija normalna...

  44. 47, XXX sindromi 47,XYY sindrom • kariotip: 47, XXX • učestalost sindroma: 1/1000 - 1/1200 devojčica. • karakteristikesindroma: kod 15-25 % pacijenata se javlja blaga mentalna retardacija, fertilne žene... • 47, XYY sindrom • kariotip: 47, XYY • učestalost sindroma: 1/1000 dečaka. • karakteristike sindroma: visoki dečaci, ponekad imaju probleme u motornoj koordinaciji, poteškoće u učenju, fertilnost je normalna...

  45. Poliploidija

  46. Poliploidija • Dodavanje kompletnih hromozomskih setova (3n, 4n, 5n, itd). • triploidija- prisutna 3 seta hromozoma (3n) • tetraploidija- prisutna 4 seta hromozoma (4n) • pentaploidija - prisutno 5 setova hromozoma (5n) • heksaploidija- prisutno 6 setova hromozoma (6n) • Autopoliploidija - tip poliploidije u kojoj su ekstrahromozomski setovi izvedeni iz iste vrste... • Alopoliploidija - tip poliploidije u kojoj su ekstrahromozomski setovi izvedeni iz dve ili više vrsta (od grčke reči allo -različit)...

  47. Poliploidija • Parni i neparni poliploidi • Neparan broj hromozomskih setova se ne održava stabilno kroz generacije, jer je mala verovatnoća da se dobiju balansirani gameti, tj. da na različite polove odu kopletni setovi hromozoma. Ne javlja se kod biljaka koje se seksualno razmožavaju.

  48. AUTOPOLIPOLOIDIJA

  49. Autotriploidi... • Autotriploidi mogu da nastanu na nekoliko načina: • nesposobnost svih hromozoma da segregiraju tokom mejotičke deobe može da dovede do produkovanja diploidnih gameta. Ukoliko se ovakav gamet oplodi haploidnim gametom, zigot će imati 3 seta hromozoma... • dva spermatozoida mogu da oplode jajnu ćeliju, što opet rezultira triploidnim zigotom... • Triploidi mogu da nastanu i u eksperimentalnim uslovima, ukrštanjem diploida i tetraploida. Diploidni organizmi produkuju gamete sa n hromozoma, a tetraploidi sa 2n hromozoma; njihovim spajanjem se formira triploid...