Филогенетика жане Систематика

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Филогенетика

жане Систематика

Орындағандар: Сағындық Сәния, Қалқожа Гүлмаржан.

Медеуова З, Өркен. А.

ЖОСПАР:

1. Кариотипі таксономиялық белгі ретінде зерттеу

2. Ағзаларды диагностикалауда кариотипті пайдалану

3. Хромосомаларды бояу әдістері

4. Өсімдіктер мен жануарлардың әртүрлі түрлеріндегі хромосомалар саны

1. Өсімдіктер мен жануарлардың әртүрлі түрлеріндегі хромосомалар саны.

Хромосомалар-бұл жануарлар мен өсімдіктер жасушаларының ядросында орналасқан жіп тәрізді құрылымдар. Әрбір хромосома ақуыздан және дезоксирибонуклеин қышқылының (ДНҚ) бір молекуласынан тұрады. Ата-анадан ұрпаққа берілетін ДНҚ-да тірі заттардың әр түрін ерекше ететін нақты нұсқаулар бар. Хромосома термині грек сөзінен шыққан. Ғалымдар бұл атауды хромосомаларға берді, өйткені олар жасушалық құрылымдар немесе зерттеулерде қолданылатын кейбір түрлі-түсті бояғыштармен қатты боялған денелер.

Хромосомалардың ерекше құрылымы ДНҚ-ны гистон деп аталатын катушкалар тәрізді ақуыздарға мықтап орайды. Мұндай орамасыз ДНҚ молекулалары жасушалардың ішіне сыймайды. Мысалы, егер бір адам жасушасындағы барлық ДНҚ молекулалары гистондарынан бөлініп, бір ұшына қойылса, олар 6 футқа созылатын еді. Дененің дұрыс өсіп, жұмыс істеуі үшін жасушалар ескі, тозған жасушалардың орнына жаңа жасушалар шығару үшін үнемі бөлінуі керек. Жасушаның бөлінуі кезінде ДНҚ-ның өзгеріссіз қалуы және жасушалар арасында біркелкі бөлінуі маңызды. Хромосомалар-бұл жасушалық бөліністердің көпшілігінде ДНҚ-ның дәл көшірмесін және таралуын қамтамасыз ететін процестің маңызды бөлігі. Алайда қателіктер сирек кездеседі. Жаңа жасушалардағы хромосомалардың саны мен құрылымындағы өзгерістер елеулі проблемаларға әкелуі мүмкін. Мысалы, адамдарда лейкоздың бір түрі және басқа да қатерлі ісік аурулары сынған хромосомалардың Біріккен фрагменттерінен тұратын ақаулы хромосомалардан болады. Сондай-ақ, жұмыртқа мен сперма сияқты репродуктивті жасушалардың хромосомалардың қажетті санын қамтуы және бұл хромосомалардың дұрыс құрылымы болуы өте маңызды. Әйтпесе, алынған ұрпақ дұрыс дамымауы мүмкін. Мысалы, Даун синдромы бар адамдарда басқа адамдарда кездесетін екі көшірменің орнына 21-ші хромосоманың үш көшірмесі бар.

Әр түрлі тірі тіршілік иелерінде хромосомалар саны мен формасы бойынша ерекшеленеді. Бактериялардың көпшілігінде бір немесе екі сақиналы хромосома болады. Адамдарда басқа жануарлар мен өсімдіктермен қатар жасуша ядросында жұптасып орналасқан сызықтық хромосомалар бар. Хромосома жұптары жоқ жалғыз адам жасушалары - бұл әр хромосоманың тек бір көшірмесін алып жүретін репродуктивті жасушалар немесе гаметалар. Екі репродуктивті жасуша біріккенде, олар әр хромосоманың екі көшірмесінен тұратын бір жасушаға айналады. Содан кейін бұл жасуша бөлінеді және оның ізбасарлары бірнеше рет бөлінеді, нәтижесінде оның барлық жасушаларында жұптасқан хромосомалардың толық жиынтығы бар жетілген адам пайда болады. Ядрода кездесетін сызықтық хромосомалардан басқа, адам жасушалары және басқа да күрделі организмдер бактерияларда кездесетіндерге ұқсас хромосомалардың әлдеқайда аз түрін алады. Бұл дөңгелек хромосома митохондрияда орналасқан, олар ядродан тыс орналасқан құрылымдар, олар жасушаның электр станциялары ретінде қызмет етеді.

Ғалымдардың айтуынша, өткен митохондрии «еркінтіршілікететін» бактериялар болды, және олар қабілетті еді оттегі энергиясын түрлендіруге. Бұл бактериялар оттегі энергиясын пайдалану мүмкіндігінен айырылған жасушаларды басып алғанда, жасушалар оларды ұстап тұрды және уақыт өте келе бактериялар қазіргі митохондрияға айналды.

Түрі-2n түрі

Жануарлар

Адам (Homo sapiens) 46

Горилла 48

Макака (Macaca mulatta) 42

Үй жануарлары

Мысық (Felis domesticus) 38

Ит (Canis familiaris) 78

Қоян 44

Жылқы 64

Сиыр (Bovis domesticus) 120

Тауық (Gallus domesticus) 78

Үйрек 80

Шошқа 40

Қой 54

Зертханалық жануарлар

Жеміс шыбыны (D. melanogaster) 8

Теңіз урчины (Strongylocentrotus purpuratus) 42

Шыбық Бақа (Xenopus laevis) 36

Тышқан (Mus musculus) 40

Ашытқы (S. cerevisiae) 32

Нематод 22/24

Егеуқұйрық 42

Гвинея шошқасы 16

омыртқалылар

Кірпі 96

Түлкі 34

Көгершін 16

Тұқы 104

Лампа 174

Бақа (Rana pipiens) 26

Сазан 104

Өсімдіктер

Беде 14

Терек 38

Жүгері (Zea mays) 20

Бұршақ 14

Қайың 84

Шырша 24

Пияз (Allium cepa) 16

Картоп (S. tuberosum) 48

Лилия 24

Қызанақ 24

Шие 32

Қара бидай 14

Бидай 42

Омыртқасыздар

Миксомицеттер 14

Көбелек 380

Жібек құрты 56

Гидра 30

Дөңгелек құрт 2

Ара 16

Құмырсқа (Myrmecia pilosula) 2

Жүзім ұлулары 24

Жер құрты 36

Өзен қатерлі ісігі 116

Безгек плазмодийі 2

Хромосомалардың ең аз саны: Myrmecia pilosula құмырсқаларының кіші түрлерінің аналықтарында бір жасушада екі хромосома болады. Еркектерде әр жасушада тек 1 хромосома болады.

Ең көп саны: Ophioglossum reticulatum папоротниктерінің түрлерінде шамамен 630 жұп хромосома немесе бір жасушаға 1260 хромосома болады. Х-М санының жоғарғы шегі олардағы ДНҚ мөлшеріне байланысты емес. Ең кішкентай амфибиялық хромосома адамның ең үлкен хромосомаларына қарағанда үлкен - > ДНҚ-ның көп мөлшері хромосомалардың көбеюіне әсер етпеуі мүмкін. Хромосомалардың санын шектейтін жоғарғы шек жоқ: lysandra көбелегі nivescens n=140-141 хромосома. Митоздағы хромосомалардың алшақтығы үшін қажет хромосоманың минималды массасы бар - критикалық масса. Мұндай массаның болуы ДНҚ-ның артық болуын ішінара түсіндіруі мүмкін.

2. Ағзаларды диагностикалауда кариотипті пайдалану

Ағзаларды диагностикалауда кариотипті пайдаланатын әдістер:

Кариотиптеу
FISH-анализ (Fluorescence In Situ Hybridization)

Кариотиптеу - кариотипті анықтаудың цитогенетикалық әдісі (биологиялық түрдің, организмнің, жасуша сызығының хромосомаларының толық жиынтығы белгілерінің жиынтығы) .

Кариотипті анықтау үшін митоз метафазасындағы жасушалар қолданылады (адамдарда, әдетте, перифериялық қанның лимфоциттері қолданылады, сүйек кемігінің жасушалары немесе тері фибробласттарының бастапқы культурасы да қолданылуы мүмкін) .

Қалай жүзеге асады:

Метафаза сатысында жасушалар санын көбейту үшін, бекітуден аз уақыт бұрын арнайы ортадағы жасуша культурасына колхицин қосылады.
Ол микротұтқырлардың пайда болуын тежейді, осылайша хроматидтердің жасушаның бөліну полюстеріне және митоздың аяқталуына бөлінуіне жол бермейді
Бекітілгеннен кейін метафаза хромосомаларының препараттары сандық камералары бар зерттеу микроскоптарының көмегімен боялған және суретке түсірілген болады.
Микрофотографиядан кариотип қалыптасады-гомологиялық хромосомалардың нөмірленген жұптарының жиынтығы.
Әрі қарай, мамандандырылған бағдарламалық құралдардың көмегімен алынған суреттерге талдау жасалады.

Әдістің артықшылығы

Әдістің кемшілігі

Әдістің артықшылығы:

Тікелей хромосомалардың құрылымы мен санын талдау,

Әдістің кемшілігі:

Төмен ажыратымдылық (10 Мб),

Әдістің артықшылығы:

Теңдестірілген транслокацияларды анықтау,

Әдістің кемшілігі:

Микрохромосомалық қайта құруларды (жою, қайталану, инверсия, инсерция) анықтау мүмкін еместігі;

Әдістің артықшылығы:

Маркерлік хромосомаларды анықтау,

Әдістің кемшілігі:

Талдау сапасы зерттеушінің тәжірибесіне және препараттардың сапасына (хромосомалардың морфологиясы, бояуы) байланысты;

Әдістің артықшылығы:

Мозаиканы анықтау

Әдістің кемшілігі:

Бөлінетін жасушалар болмаған кезде талдаудың мүмкін еместігі.

Кариотиптеуді қолдану салалары: Әр түрлі хромосомалық ауытқуларды анықтау (сандық және құрылымдық) ; Селекциялық құндылықты, тұқым қуалаушылықты, генетикалық паспорттауды анықтау үшін жануарлар мен өсімдіктерді цитогенетикалық талдау.

FISH-талдау (Fluorescence In situ Hybridization) - метафаза хромосомаларында немесе интерфаза ядроларында in situ-да ДНҚ спецификалық реттілігінің орналасуын анықтау үшін, сондай-ақ ұлпа үлгісінде спецификалық мРНҚ-ны анықтау үшін қолданылатын цитогенетикалық әдіс (жасушалар мен ұлпаларда гендер экспрессиясының кеңістік-уақыттық ерекшеліктерін белгілеу) .

FISH-талдау әдісі зерттелетін тізбектерге қатысты комплементарлық қысқа флуоресценттік-таңбаланған ДНҚ тізбектерін (зондтарды) пайдаланады.
Зондтар ДНҚ-ның қосымша бөліктерімен будандастырылады (байланысады) және ДНҚ немесе хромосомалардың құрамындағы гендерінің локализациясын көруге мүмкіндік береді.
Будандастыру препаратта заттық шыныда арнайы термостат-будандастырғыштарды пайдалана отырып жүргізіледі.
Әрі қарай өңдеу флуоресцентті микроскопия және арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы жүзеге асырылады.

FISH-талдау әдісінің артықшылықтары:

FISH-талдау әдісінің кемшілігі

FISH-талдау әдісінің артықшылықтары::

Рұқсат ету қабілеті - 100-300 Кб
Микрохромосомалық қайта құруларды (делеций, дупликация, инверсия, инсерций) анықтау мүмкіндігі;
Неғұрлым объективті, салыстырмалы түрде жеңіл, жылдам және жақсы жаңғыртылатын талдау әдісі;
Митоздық белсенділігі төмен жасуша культураларында, тіркелген жасушалар мен тіндерде талдау жүргізу мүмкіндігі (interphase FISH) .

FISH-талдау әдісінің кемшілігі:

FISH қолдану салалары:

преимплантациалық генетикалық диагностика (ПГД) ;

пренатальды диагностика;

постнатальді диагностика (стандартты цитогенетикалық зерттеу нәтижелерін нақтылау/верификациялау; күрделі қайта құруларды - үш және одан да күрделі транслокацияларды, инсерцияларды зерттеу; мозаицизм дәрежесін анықтау; маркерлік хромосомалардың табиғатын зерттеу; онкогематологиядағы хромосомалық қайта құруларды зерттеу; қатты ісіктердің диагностикасы; шәуеттер анеуплоидияларының скринингі) .

3. Хромосомаларды бояу әдістері.

Адам хромосомаларының Денверлік жіктелуі:

Х ромосом а топтары

Нөмері

Хромосомалардың центромера және иықтарының орналасуы бойынша сипаттамасы

Х ромосом а топтары: А (I ) В (II) С (III ) Д (IY) Е (Y) F (YI) G (YII)

Нөмері: 1-3 4-5 6-12, Х 13-15 16-18 19-20 21-22, Y

Хромосомалардың центромера және иықтарының орналасуы бойынша сипаттамасы: Ең ірі метацентрлік Ірі субметацентрлік Орташа мета - және субметацентрлік Орташа акроцентлік Кіші субметацентрлік Кіші метацентрлік Кіші акроцентрлік

Идиограмма - хромосомаларды мөлшерінің кішіреюі бойынша жұптарымен орналастыру.

Хромосомаларды рутиндік бояу тек олардың санындағы өзгерістерді (трисомияны, моносомияны және т. б. ) анықтау мүмкін болмады.

Денверлік жіктелудің кемшілігі бір топтағы хромосомаларды (С тобы 6-12 хромосомалар, орташа субметацентрлік) ажырату қиын болды. Нәтижесінде хромосоманың құрылымындағы өзгерістерді анықтау өте қиын болды немесе тіпті анықталмады.

Рутиндік бояу арқылы анықталмаған хромосома құрылысындағы өзгерістер (делециялар, транслокациялар, инверсиялар) дифференциалды бояу арқылы идентификациялануы қаж ет.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.