Denverova klasifikacija kromosoma kao osnova za kariotipizaciju

Svi živi organizmi sadrže određeni skup genetskog materijala u jezgrama stanica. U eukariotskim stanicama predstavljaju kromosomi. Radi praktičnosti računa i znanstvenih istraživanja, kariotip se sustavizira pomoću različitih tehnika. Upoznajmo se s metodama naručivanja genetskog materijala na primjeru ljudskih kromosoma.

Razvrstavanje ljudskih kromosoma

Kariotip je skup kromosoma (diploidni), smješten u bilo kojoj somatskoj stanici tijela. To je karakteristično za ovaj organizam i isti je u svim stanicama, osim genitalnih stanica.

Kromosomi u kariotipu su:

• autosomi, ne razlikuju se od pojedinaca različitih spolova;
• spol (heterokromosomi), razlikuju se u strukturi pojedinaca različitih spolova.

Stanice ljudskog tijela sadrže 46 niti DNA, od kojih su 22 autosome i jedna genitalna. Ovo je diploidni set genetskog materijala. Par heterokromosoma u žena označen je XX, kod muškaraca XY, oznaka kariotipa, odnosno 44 + XX i 44 + XY.

U zametnim stanicama (gamete) postoji haploidni ili pojedinačni 1n DNA set. Oociti sadrže 22 autosoma i jedan stanica X kromosoma sperme - 22 autosoma i jedan od geterohromosom, X ili Y.

Zašto je potrebno identificirati i klasificirati kromosome?

Denver i pariški klasifikacijski sustavi nasljednog materijala, široko korištenih u znanstvenoj zajednici, osmišljeni su da ujedine i generaliziraju pojam kariotipa. Potreban je opći pristup za točnu prezentaciju i interpretaciju rezultata istraživanja u području genetike, kariosistematike i selekcije.

Shematski, kariotip predstavlja ideogram - niz sistematiziranih i silaznih kromosoma. Ideogram odražava ne samo dimenzije spiralne DNA, već i neke morfološke karakteristike, kao i značajke njihove primarne strukture (regije hetero- i eukromatina).

Koristeći analizu ovih grafikona utvrđuje se stupanj srodstva između različitih sustavnih skupina organizama.

U kariotipu mogu postojati parovi autosoma, praktički identični po veličini, zbog čega ih je teško locirati ispravno i brojati ih. Razmotrimo koji parametri uzimaju u obzir Denverovu i parišku klasifikaciju ljudskih kromosoma.

Rezultati konferencije u Denveru, 1960

Te je godine održana konferencija o ljudskim kromosomima u Denveru, SAD. To različiti pristupi kodificirati kromosome (veličina, položaj centromere stranice s različitim stupnjevima spirale i t. D.) kombinirani su u jednom sustavu.

Odluka konferencije bila je tzv. Denverova klasifikacija ljudskih kromosoma. Ovaj sustav je vođen principima:

1. Svi ljudski autosomi broje se od 1 do 22, dok im duljina smanjuje, a simboli X i Y se dodjeljuju spolnim kromatidima.
2. Kariotipovi kromosomi su podijeljeni u 7 skupina, uzimajući u obzir položaj centromera, prisutnost satelita i sekundarnih konstrikcija na kromatide.
3. Da bi se pojednostavio klasifikaciju, koristi se centromerni indeks, koji se izračunava dijeljenjem duljine kratke ruke s cijelom duljinom kromosoma i izražen kao postotak.

Denverova klasifikacija kromosoma univerzalno je prepoznata u svjetskoj znanstvenoj zajednici.

Skupine kromosoma i njihove osobine

Denverova klasifikacija kromosoma obuhvaća sedam skupina u kojima su autosomi raspoređeni po redoslijedu numeriranja, ali se neizmjerno distribuiraju u broju. To je zbog karakteristika kojima su podijeljeni u skupine. Više o tome u tablici.

Kao što možete vidjeti, Denverova klasifikacija kromosoma temelji se na analizi morfologije bez manipulacije DNK.

Klasifikacija parcijalnih ljudskih kromosoma

Temelj ove klasifikacije, koji je uveden od 1971. godine, je metoda diferencijalnog bojenja kromatina. Kao rezultat rutinskog bojanja, svi kromatidi stječu vlastiti uzorak od laganih i tamnih vrpci, pa se lako identificiraju unutar skupina.

Kod obrade kromosoma s različitim bojama, identificirani su pojedini segmenti:

• Q-segmenti kromosoma fluoresciraju kao rezultat primjene boje akril-senf.
• G-segmenti se pojavljuju nakon bojenja metodom Giemsa (podudaraju se s Q segmentima).
• Mrlje R-segmenata prethodi kontroliranom toplinskom denaturacijom.

Kako bi se označile lokacije gena na kromosomima, uvedene su dodatne oznake:

1. Dugačka ruka kromosoma označena je malim slovom q, kratkom po malom slovu p.
2. Unutar ramena, identificirane su do 4 regije, koje su numerirane od centromera do telomernog kraja.
3. Brojčane vrpce unutar regija također idu u smjeru centromera.

Ako je pozicija gena u kromosomu precizno poznata, njezina koordinata je indeks pojasa. Kada je lokalizacija gena manje sigurna, naznačeno je da je u dugoj ili kratkoj ruci.

Za točne mapiranje kromosoma, istraživanje mutageneze i hibridizacije bilo kojim tehnikom je neophodno. Denverova klasifikacija kromosoma i pariških u ovom slučaju neraskidivo su povezana i međusobno nadopunjuju.