Dải nhiễm sắc thể của cá: Ý nghĩa và cấu trúc (Có sơ đồ)

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về ý nghĩa và cấu trúc của dải cá nhiễm sắc thể.

Ý nghĩa của dải nhiễm sắc thể:

Một dải được định nghĩa là một phần của nhiễm sắc thể, phân biệt rõ ràng với đoạn liền kề của nó bằng cách xuất hiện các dải hoặc dải sáng (sáng) và tối, xuất hiện dọc theo chiều dài của nó sau khi được nhuộm bằng thuốc nhuộm cụ thể.

Các nhiễm sắc thể nhuộm màu khi được hiển thị dưới kính hiển vi cho thấy một loạt các dải sáng và tối liên tục (hoặc huỳnh quang so với không huỳnh quang). Điều quan trọng là, mỗi nhiễm sắc thể hiển thị một kiểu dải duy nhất, tương tự như mã vạch mã vạch, cho phép nó được phân biệt đáng tin cậy với các nhiễm sắc thể khác có cùng kích thước và vị trí trung tâm (Hình 36.1).

Nguyên nhân của nhiều bệnh ở người có thể được xác định ngay bây giờ trên cơ sở di truyền phân tử. Hội chứng Wolf Parkinson được gây ra do đột biến trong 7q3, điều đó có nghĩa là khiếm khuyết là do nhiễm sắc thể 7 và ở cánh tay q ở dải ba (Hình 36.2).

Cấu trúc của dải nhiễm sắc thể:

Để hiểu những gì các dải nhiễm sắc thể đại diện, điều cần thiết là phải biết cấu trúc của nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể nhân chuẩn được cấu tạo từ nhiễm sắc thể, sự kết hợp giữa DNA hạt nhân và protein. Có hai loại chromatin, một loại được gọi là heterochromatin và một loại khác được gọi là euchromatin.

Chúng có thể được phân biệt tế bào học thành các phân đoạn, heterochromatin, nó có vết sẫm màu trong khi khác là euchromatin, trong đó có vết bẩn nhẹ hơn. Heterochromatin được định vị trong vùng ngoại vi của nhân (Hình 36.3).

Heterochromatin được cho là phục vụ một số chức năng, từ quy định gen đến bảo vệ tính toàn vẹn của nhiễm sắc thể. Heterochromatin cấu thành xảy ra xung quanh trung tâm nhiễm sắc thể và gần telomere.

Tất cả các tế bào của một loài nhất định sẽ đóng gói cùng một khu vực DNA trong heterochromatin cấu thành và trong tất cả các tế bào, bất kỳ gen nào có trong heterochromatin cấu thành sẽ được biểu hiện kém.

Heterochromatin facultative sẽ không nhất quán trong các tế bào của một loài, và do đó trình tự trong một tế bào được đóng gói trong heterochromatin facultative (và các gen trong biểu hiện kém) có thể được đóng gói trong euchromatin trong một tế bào khác (và các gen trong không còn im lặng) . Do đó, sự hình thành của heterochromatin facultative được quy định, và thường liên quan đến hình thái hoặc sự khác biệt.

Hai loại protein là protein histones và protein không histones. Histones là protein giàu axit amin tích điện dương, lysine và arginine. Vì lý do này, chúng liên kết chặt chẽ với phốt phát tích điện âm trong DNA. Các protein không histone chủ yếu là các yếu tố phiên mã quy định phần DNA đó phiên mã thành RNA.

Các kỹ thuật dải nằm trong hai nhóm:

1. Các dải GQ và R, các dải này được phân phối dọc theo chiều dài của toàn bộ nhiễm sắc thể.

2. Dải C (dải trung tâm) và NOR (vùng tổ chức nucleolus). Chúng được sử dụng để nhuộm một số lượng hạn chế của các dải hoặc cấu trúc cụ thể. Các phương pháp dải C không cho phép xác định mọi nhiễm sắc thể trong bổ sung tế bào soma nhưng có thể được sử dụng để xác định các nhiễm sắc thể cụ thể.

G dải:

Các dải G thu được bằng cách nhuộm với Giemsa (do đó được gọi là băng G) sau khi tiêu hóa các nhiễm sắc thể bằng trypsin hoặc bằng acetic-saline. Trypsin đã chứng minh một mô hình dải dễ thấy trong hầu hết các nhiễm sắc thể của phần bổ sung. Trong dải G, vùng tối chứa heterochromatin, được sao chép muộn và rất giàu adenine và thymine (AT).

Các tâm động cho phần lớn nhuộm màu yếu. Đó là, chúng âm tính với dải G, cho thấy các vùng này nhạy cảm với hoạt động phân giải protein của trypsin, trong khi hầu hết các telomere, không đồng nhất, hiển thị nhuộm màu mạnh, và do đó không bị tiêu hóa bởi trypsin. Nhiễm sắc thể B không thể được hình dung trong các chế phẩm dải G.

Ở cá, I. labrosus, G-banding nổi bật trong hầu hết tất cả số lượng nhiễm sắc thể 56 nhiễm sắc thể được chú ý bởi de Carvalhoc và Dias (2005). Tuy nhiên, tâm động cho thấy dải G âm.

Trong một nghiên cứu của gia đình Pimelodiade Swarca et al (2005) đã sử dụng dải G trong các chế phẩm nhiễm sắc thể của Steindachneridion scripta và Pseudoplatystoms Corruscans và tìm thấy mô hình phân biệt nhiễm sắc thể dọc ở ba loài.

Khi endonuclease hạn chế, Bam HI đã được sử dụng, cho thấy sự hiện diện của một nhiễm sắc thể siêu vi (nhiễm sắc thể B), với cả biến thể giữa và cá thể. de Carvalho và Dias (2005) đã báo cáo rằng telomere vẫn còn nguyên vẹn, trong khi một số centromer bị tiêu hóa yếu.

Nhiễm sắc thể B cũng không được tiêu hóa bởi enzyme này. Cặp nhiễm sắc thể đầu tiên cho thấy mô hình của các dải dọc, cả với dải G và bởi BamHI, điều này thể hiện rõ hơn với dải G. Kiểu dải này có thể được coi là một dấu hiệu nhiễm sắc thể cho quần thể I. labrosus này.

Các tác giả này cũng đã báo cáo sự xuất hiện của dải C trong heterochromatin của các vùng telomeric trong hầu hết các nhiễm sắc thể của I. labrosus từ Hồ chứa Capivara ở hai địa phương, một số nhiễm sắc thể cho thấy các tâm động dương tính dải C. Khi có mặt, nhiễm sắc thể siêu vi hoặc B xuất hiện hoàn toàn không đồng nhất.

Các ban nhạc G cũng được quan sát thấy ở các loài cá Ấn Độ, như Channa puncatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore và Labeo rohita. Lakra và Krishna (1994) đã báo cáo karyotypes dải G trong cá chép lớn của Ấn Độ. Sharma và Sharma (1998) cũng báo cáo các dải G trong nhiễm sắc thể của số lượng lớn cá Ấn Độ.

Liên quan đến kiểu phân bố heterochromatin ở các quần thể khác của I. labrosus đã chỉ ra rằng mỗi quần thể có một kiểu đặc trưng Mùa hè (1977) đã tìm thấy một lượng lớn heterochromatin ở các vùng kẽ và đầu cuối trong quần thể I. labrosus từ hồ chứa Jurumirim.

Mặt khác, Swarco và cộng sự, (2005) đã tìm thấy heterochromatin trung tâm và telomeric trong một quần thể từ sông Mogi-Guacu (SP), và thực tế Abe & Muramoto (1975) đã quan sát thấy rằng heterochromatin được phân phối chủ yếu ở các vùng telomeric từ Sông Tibagi (TR). Họ cho rằng những nhiễm sắc thể này được sử dụng làm điểm đánh dấu cho quần thể này.

Các băng tần R xấp xỉ ngược lại với các băng tần G (R là viết tắt của cụm từ ngược Reverse). Vùng tối là euchromatic và nơi có vùng sáng là heterochromatin. Dải R thu được bằng nhiệt và sử dụng Giemsa hoặc huỳnh quang. Các dải G-R của Flores Age là các phủ định hình ảnh của các phiên bản trường sáng tức là mặt trái của dải G và dải R của trường sáng.

C dải:

Tạo dải C được thực hiện bằng cách khử tinh khiết bằng axit, quá trình biến tính được thực hiện bằng bazơ và chiết xuất DNA không dị sắc trong các dung dịch muối nóng như đã nêu của Come (1978) sau đó nhuộm bằng vết Giesma. Nó nhuộm các khu vực của heterochromatin cấu thành, được đóng gói chặt chẽ và chứa DNA lặp đi lặp lại.

Các vùng dải C được chứng minh ở các vùng viễn thông của hầu hết các nhiễm sắc thể của cá da trơn, Iherigichthys labrosus, được lấy từ Hồ chứa Capivara. Mô hình dải C trong một số nhiễm sắc thể thu được bởi Alul (endonuclease), xác định và phân tách trình tự DNA cụ thể AG / CT.

Swarca (2005) cũng thu được các kiểu tạo dải tương tự như dải C với Alul trong Pinirampus pirinampu và Pimelodus maculatus, cũng như Swarca (2005) trong Steindochneridion sp và S. scripta. Ở cá Ấn Độ, Rishi và Rishi (1992) đã thu được các dải C ở Labeo rohita, trong khi Sharma và Sharma (1998) đã ghi lại các dải C ở Mastacembelus pancalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni, v.v.

Q dải

Trong kỹ thuật này, nhiễm sắc thể được nhuộm bằng thuốc nhuộm quinacrine huỳnh quang và nhiễm sắc thể cho thấy các dải Q (quinacrine) huỳnh quang mạnh. Những ban nhạc này rất giàu adenine và thymine (AT). Khi tiếp xúc với tia cực tím, chúng cho thấy huỳnh quang cực mạnh.

Nhuộm bạc

Thủ tục này giúp xác định các gen cho RNA ribosome trong một chu kỳ tế bào trước đó. Tạo dải NE được thực hiện với sự trợ giúp của nhuộm bạc với fluorochrom chromomycin A3 (CMA) phân biệt các vị trí nhiễm sắc thể của RNA ribosome 18s. Khu vực này rất giàu Guanine và Cytosine (CG). Nếu vết bẩn với mithraycin, nó dường như nhuộm DNA. Nó đã được nghiên cứu trong khoảng 200 loài cá.

Ở bộ phận sao chép, một cặp NOR được chú ý trong khi NOR xen kẽ được báo cáo ở Channa puncatus bởi Rishi (1972). Gần đây, Swarca (2005) đã quan sát các co thắt thứ cấp trên nhánh ngắn của cặp nội soi đầu tiên, được chứng minh là có liên quan đến vùng tổ chức phân tử ở Zungaro zungaro (Pisces, Pimelodidae).

Hạn chế Dải nội phân tử và huỳnh quang trong lai tạo tình huống là kỹ thuật tế bào học phân tử được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu về nhiễm sắc thể của cá.