ЛЕКЦИЯ 6. ХРОМОСОМНЫЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА. СТРОЕНИЕ и ФУНКЦИИ ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ. ХРОМОСОМНЫЕ ГЕННЫЕ КАРТЫ. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ. ХРОМОСОМЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА. ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1. ХРОМОСОМЫ (ХРОМАТИН): ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ВКЛАД ХРОМОСОМНОГО УРОВНЯ в ЯВЛЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ и БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ, НЕМНОГО ИСТОРИИ. 2. СТРУКТУРА и ФУНКЦИИ ХРОМОСОМ: ДИНАМИКА в КЛЕТОЧНОМ (МИТОТИЧЕСКОМ) ЦИКЛЕ. 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХРОМОСОМНОЙ ТЕОРИИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ. 4. КАРИОТИП ЧЕЛОВЕКА, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. 5. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ о ГЕННЫХ КАРТАХ ХРОМОСОМ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ и ФИЗИЧЕСКИЕ КАРТЫ. 6. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ. 7. ХРОМОСОМЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.

ВКЛАД ХРОМОСОМНОГО УРОВНЯ в ЯВЛЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ - 1. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕПЛИКАЦИИ и ПЕРЕДАЧИ ВОЗРОСШЕГО ОБЪЕМА ДНК у ЭУКАРИОТ в РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ КЛЕТОК и ОРГАНИЗМОВ с ПОЛОВЫМ РАЗМНОЖЕНИЕМ. 2. НЕЗАВИСИМОЕ МОНОГЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ ДОПОЛНЯЕТСЯ ЧАСТИЧНО или ПОЛНОСТЬЮ СЦЕПЛЕННЫМ. 3. ПЕРЕХОД к ЛИНЕЙНОЙ ФОРМЕ БИСПИРАЛИ ДНК : НОВЫЕ ФОРМЫ РЕГУЛЯЦИИ ГЕННОЙ АКТИВНОСТИ (ЭУ- и ГЕТЕРОХРОМАТИЗАЦИЯ, ЭФФЕКТ ПОЛОЖЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ГЕТЕРОХРОМАТИЗИРОВАННЫХ УЧАСТКОВ, НУКЛЕОГИСТОНОВЫЙ КОМПЛЕКС и НУКЛЕОСОМНЫЙ ПРИНЦИП УКЛАДКИ БИСПИРАЛИ ДНК, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДНК со ЩЕЛОЧНЫМИ – ГИСТОНЫ и с КИСЛЫМИ – ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ и др. БЕЛКАМИ, УПОРЯДОЧЕННОЕ ВЗАИМОРАСПОЛОЖЕНИЕ ХРОМОСОМ в ЯДРЕ, КРОССИНГОВЕР в МЕЙОЗЕ). 4. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПУТЕМ ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ, ВВЕДЕНИЕ в и(м)РНК СЕРВИСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ. 5. РАСШИРЕНИЕ и УСЛОЖНЕНИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ МЕХАНИЗМОВ: у МНОГОКЛЕТОЧНЫХ – ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОИНФОРМАЦИИ по ЧАСТЯМ ( во ВРЕМЕНИ, по ТИПАМ КЛЕТОК, СОГЛАСОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ при КОЭКСПРЕССИИ ФУНКЦИОНАЛЬНО СВЯЗАННЫХ ГЕНОВ – α-хр.16 и β-хр.11 ГЛОБИНОВ). ВКЛАД ХРОМОСОМНОГО УРОВНЯ в ЯВЛЕНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ - 1. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ (ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОТЛИЧИЯ от ГЕННЫХ). 2. КОМБИНАТИВНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – АНАФАЗА 1 ДЕЛЕНИЯ МЕЙОЗА, ОПЛОДОТВОРЕНИЕ.

ХРОМОСОМЫ-ХРОМАТИН - ХРОМОСОМЫ – ЯДЕРНЫЕ СТРУКТУРЫ, ИНТЕНСИВНО ОКРАШИВАЮЩИЕСЯ ОСНОВНЫМИ (ЩЕЛОЧНЫМИ) ГИСТОЛОГИЧЕСКИМИ КРАСИТЕЛЯМИ (ГЕМАТОКСИЛИН). В МИТОЗЕ ХРОМОСОМЫ ВИДНЫ как ОТДЕЛЬНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ. В ИНТЕРФАЗНЫХ ЯДРАХ СТРУКТУРЫ, ИНТЕНСИВНО ОКРАШИВАЮЩИЕСЯ ОСНОВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ, ПРЕДСТАВЛЕНЫ СОВОКУПНОСТЬЮ НИТЧАТЫХ ОБРАЗОВАНИЙ, МЕЛКИХ и БОЛЕЕ КРУПНЫХ ГЛЫБОК – ХРОМАТИН. В ОТЛИЧИЕ от МОРФОЛОГОВ, ГЕНЕТИКИ нередко ИСПОЛЬЗУЮТ ТЕРМИН ХРОМАТИН как СИНОНИМ ТЕРМИНА ХРОМОСОМА. ОСНОВАНИЕ – на ПРОТЯЖЕНИИ КЛЕТОЧНОГО (МИТОТИЧЕСКОГО) ЦИКЛА ХРОМОСОМЫ СОХРАНЯЮТ СТРУКТУРНУЮ ЦЕЛОСТНОСТЬ. МЕНЯЕТСЯ СТЕПЕНЬ СПИРАЛИЗАЦИИ (КОМПАКТИЗАЦИИ, КОНДЕНСАЦИИ) ХРОМОСОМ и ИХ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ. ТЕРМИНЫ ХРОМОСОМА и ХРОМАТИН ОТНОСЯТСЯ к КЛЕТКАМ ЭУКАРИОТИЧЕСКОГО ТИПА; ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПРОКАРИОТ НАЗЫВАЮТ НУКЛЕОИДОМ; ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ РАЗЛИЧИЕ – ДНК ПРОКАРИОТ ИМЕЕТ КОЛЬЦЕВУЮ СТРУКТУРУ, ДНК ЭУКАРИОТ – ЛИНЕЙНУЮ; ПЕРВЫМ на СВЯЗЬ ХРОМОСОМ (ХРОМАТИНА) с ЯВЛЕНИЕМ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ УКАЗАЛ А.ВЕЙСМАН (ВЕЙСМАНИЗМ КЛАССИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ) в РАМКАХ ГИПОТЕЗЫ о ЗАРОДЫШЕВОЙ ПЛАЗМЕ (ИДЕОПЛАЗМА, ЗАЧАТКОВОЕ или ФОРМООБРАЗУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО) и СОМАТОПЛАЗМЕ (ПИТАЮЩАЯ ПРОТОПЛАЗМА). В г.г. Т.БОВЕРИ и У.СЕТОН ПРЕДСТАВИЛИ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, что ВНУТРИКЛЕТОЧНЫМИ НОСИТЕЛЯМИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ ЯВЛЯЮТСЯ ХРОМОСОМЫ. Т.Г. МОРГАН, ОБОБЩИВ ДАННИЕ РАБОТ ВОЗГЛАВЛЯЕМОГО ИМ КОЛЛЕКТИВА за г.г., СФОРМУЛИРОВАЛ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХРОМОСОМНОЙ ТЕОРИИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ (МОРГАНИЗМ КЛАССИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ).

ФАКТЫ, СВЯЗЫВАЮЩИЕ ЯВЛЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ c ХРОМОСОМАМИ - I. НАЧАЛО ХХ ВЕКА и БОЛЕЕ РАННИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: 1. ЧИСЛО, РАЗМЕРЫ, МОРФОЛОГИЯ ХРОМОСОМ (КАРИОТИП) – это ВИДОВОЙ ПРИЗНАК, то есть КАЖДЫЙ ВИД ЖИВОТНЫХ и РАСТЕНИЙ МОЖНО ОДНОЗНАЧНО ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ по КАРИОТИПУ; 2. СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ ИМЕЮТ УДВОЕННЫЙ (ДИПЛОИДНЫЙ, 2 n ) НАБОР ХРОМОСОМ, который ЗАКОНОМЕРНО ВОСПРОИЗВОДИТСЯ в ряду ПОКОЛЕНИЙ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК – МИТОЗ; 3. ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ ИМЕЮТ ОДИНАРНЫЙ (ГАПЛОИДНЫЙ, n ) НАБОР ХРОМОСОМ – МЕЙОЗ; 4. ВСЛЕДСТВИЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ (СЛИЯНИЕ ДВУХ ГАПЛОИДНЫХ ГАМЕТ) в ЗИГОТЕ, которая в РАЗВИТИИ ДАЕТ все СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ ОРГАНИЗМА, ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ ДИПЛОИДНЫЙ (2 n ) НАБОР ХРОМОСОМ; 5. ТИП НАСЛЕДОВАНИЯ, СЦЕПЛЕННОГО с ХРОМОСОМОЙ Х;

ФАКТЫ, СВЯЗЫВАЮЩИЕ ЯВЛЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ с ХРОМОСОМАМИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) - II. БОЛЕЕ ПОЗДНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: 1. ПОСТОЯНСТВО СОДЕРЖАНИЯ ДНК во всех ТИПАХ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ОРГАНИЗМА; 2. СООТВЕТСТВИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДНК ПЛОИДНОСТИ (ЧИСЛУ ХРОМОСОМНЫХ НАБОРОВ) КЛЕТОК – в ДИПЛОИДНЫХ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ (2с) КОЛИЧЕСТВО ДНК ВДВОЕ БОЛЬШЕ, чем в ГАПЛОИДНЫХ ГАМЕТАХ (с);

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ и СТРУКТУРА ХРОМОСОМ. ЗАКОНОМЕРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ - 1. П о ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ХРОМОСОМА – это СЛОЖНЫЙ НУКЛЕОПРОТЕИД; на ДОЛЮ БЕЛКОВ ПРИХОДИТСЯ 65% МАССЫ ХРОМОСОМ; СРЕДИ БЕЛКОВ ОСОБО ВЫДЕЛЯЮТ ГИСТОНЫ, ИМЕЮЩИЕ ЩЕЛОЧНОЙ или ОСНОВНОЙ ХАРАКТЕР, БЛАГОДАРЯ БОГАТСТВУ АМИНОКИСЛОТАМИ АРГИНИНОМ и ЛИЗИНОМ; ДРУГИЕ ХИМИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ ХРОМОСОМ – НЕГИСТОНОВЫЕ КИСЛЫЕ БЕЛКИ, РНК, ЛИПИДЫ; МАССОВЫЕ СООТНОШЕНИЯ - ДНК:ГИСТОНЫ:НЕГИСТОНОВЫЕ БЕЛКИ:РНК:ЛИПИДЫ – 1:1:(0,2- 0,5):(0,1-0,15):(0,01-0,03); 2. В ОТСУТСТВИЕ ХРОМОСОМНЫХ МУТАЦИЙ СТРУКТУРА ХРОМОСОМЫ СОХРАНЯЕТ СВОЮ ЦЕЛОСТНОСТЬ ( непрерывность ) на ЛЮБОЙ из СТАДИЙ КЛЕТОЧНОГО (МИТОТИЧЕСКОГО) ЦИКЛА; 3. В ЗАВИСИМОСТИ от СТАДИИ КЛЕТОЧНОГО (МИТОТИЧЕСКОГО) ЦИКЛА ХРОМОСОМЫ МЕНЯЮТ СВОЮ СТРУКТУРУ в СООТВЕТСТВИИ с ИЗМЕНЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРИОРИТЕТОВ; ВЫДЕЛЯЮТ ДВАКРАЙНИХ СТРУКТУРНЫХ ВАРИАНТА ХРОМОСОМ – ИНТЕРФАЗНЫЙ и МЕТАФАЗНЫЙ; 4. ИНТЕРФАЗНЫЙ СТРУКТУРНЫЙ ВАРИАНТ ХРОМОСОМ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ОПРЕДЕЛЕННЫМ РАЗНООБРАЗИЕМ от УЧАСТКА к УЧАСТКУ ХРОМОСОМЫ – ЭУХРОМАТИН и ГЕТЕРОХРОМАТИН;

ФУНКЦИИ ХРОМОСОМ - 1. ПОРЯДКА 90% ДНК ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ СОСРЕДОТОЧЕНО в ХРОМОСОМАХ, ПРИМЕРНО 10% ДНК ЖИВОТНОЙ КЛЕТКИ НАХОДИТСЯ в МИТОХОНДРИЯХ; в РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТКАХ, кроме МИТОХОНДРИЙ, СОБСТВЕННУЮ ДНК ИМЕЮТ ХЛОРОПЛАСТЫ; ФУНКЦИЕЙ ХРОМОСОМ, таким образом, ЯВЛЯЕТСЯ ХРАНЕНИЕ НАСЛЕДСТВЕННОГО МАТЕРИАЛА – ДНК; ЭТА ФУНКЦИЯ ВЫПОЛНЯЕТСЯ в ЛЮБОМ из СТРУКТУРНЫХ ВАРИАНТОВ ХРОМОСОМЫ – ИНТЕРФАЗНОМ или МЕТАФАЗНОМ; 2. БЛАГОДАРЯ ИНТЕРФАЗНОМУ ВАРИАНТУ ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ УСЛОВИЯ для САМОУДВОЕНИЯ (РЕПЛИКАЦИЯ) ЯДЕРНОЙ ДНК КЛЕТКИ перед ДЕЛЕНИЕМ с СОХРАНИЕМ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНОЙ (БИОПОЛИМЕР) и НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ (БИСПИРАЛЬ) ОРГАНИЗАЦИИ, а также СОДЕРЖАЩЕЙСЯ в МОЛЕКУЛАХ ДНК БИОЛОГИЧЕСКОЙ (ГЕНЕТИЧЕСКОЙ) ИНФОРМАЦИИ; ПАРАЛЛЕЛЬНО РЕПЛИКАЦИИ ДНК в ХРОМОСОМАХ СТРОГО УДВАИВАЕТСЯ КОЛИЧЕСТВО ГИСТОНОВ; в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ САМОВОСПРОИЗВОДИТСЯ СТРУКТУРА ХРОМОСОМ, тоже с СОХРАНЕНИЕМ ДЕТАЛЕЙ – РЕДУПЛИКАЦИЯ ХРОМОСОМ; 3. БЛАГОДАРЯ ИНТЕРФАЗНОМУ ВАРИАНТУ ОБЕСПЕЧИВАЮТСЯ УСЛОВИЯ для ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОИНФОРМАЦИИ ДНК ХРОМОСОМ для ОРГАНИЗАЦИИ КЛЕТОЧНО-ОРГАНИЗМЕННЫХ ФУНКЦИЙ, ПРИЧЕМ у ЭУКАРИОТ ( особенно МНОГОКЛЕТОЧНЫХ) по ЧАСТЯМ;

ФУНКЦИИ ХРОМОСОМ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) - 4. БЛАГОДАРЯ ИНТЕРФАЗНОМУ ВАРИАНТУ во ВЗАИМОДЕЙСТВИИ с ВНЕХРОМОСОМНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ (ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ, СИГНАЛЬНЫЕ МОЛЕКУЛЫ и ПУТИ, ТРАНСКРИПЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ и т.п.) ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ТОНКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ (ТРАНСКРИПЦИЯ) ГЕНОВ, СООТВЕТСТВИЕ этой АКТИВНОСТИ ПОТРЕБНОСТЯМ КЛЕТКИ и/или ОРГАНИЗМА; 5. БЛАГОДАРЯ ИНТЕРФАЗНОМУ ВАРИАНТУ СОЗДАЮТСЯ УСЛОВИЯ для ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ГЕНОТИПИЧЕСКОЙ КОМБИНАТИВНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ (РЕКОМБИНАЦИЯ в МЕЙОЗЕ), МОЛЕКУЛЯРНОГО РЕДАКТИРОВАНИЯ ДНК- ТЕКСТОВ и МОЛЕКУЛЯРНОЙ РЕПАРАЦИИ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК; 6. БЛАГОДАРЯ МЕТАФАЗНОМУ ВАРИАНТУ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ КОЛИЧЕСТВА НАСЛЕДСТВЕННОГО МАТЕРИАЛА – ДНК – УДАЕТСЯ в МИТОЗЕ РАСПРЕДЕЛИТЬ МЕЖДУ ДОЧЕРНИМИ КЛЕТКАМИ ПРАКТИЧЕСКИ без ПОТЕРЬ;

СТРУКТУРА ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ: ГЛАВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СТРУКТУРНОЙ ДИНАМИКИ ХРОМОСОМ - 1. ХРОМОСОМЫ СОХРАНЯЮТ СВОЮ СТРУКТУРНУЮ ЦЕЛОСТНОСТЬ на протяжении всего МИТОТИЧЕСКОГО (КЛЕТОЧНОГО) ЦИКЛА; 2. СТРУКТУРА ХРОМОСОМ МЕНЯЕТСЯ путем ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ КОМПАКТИЗАЦИИ (УПЛОТНЕНИЯ) ее МАТЕРИАЛА по длине ; 3. МЕХАНИЗМЫ, определяющие СТЕПЕНЬ КОМПАКТИЗАЦИИ МАТЕРИАЛА ХРОМОСОМ, СПИРАЛИЗАЦИЯ-ДЕСПИРАЛИЗАЦИЯ ХРОМОСОМНОЙ НИТИ ( начальные стадии ) иКОМПАКТИЗАЦИЯ-ДЕКОМПАКТИЗАЦИЯ в связи с ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОПРЕДЕЛЕННЫХ БЕЛКОВ и СКЛАДЫВАНИЕМ ПЕТЛЯМИ; КОНДЕНСАЦИЯ-ДЕКОНДЕНСАЦИЯ; в ИНТЕФАЗЕ ВЗАИМОПЕРЕХОДЫ ЭУХРОМАТИН-ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ ГЕТЕРОХРОМАТИН; 4. ПРОЦЕССЫ СПИРАЛИЗАЦИЯ-ДЕСПИРАЛИЗАЦИЯ,КОМПАКТИЗАЦИЯ-ДЕКОМПАКТИЗАЦИЯ, КОНДЕНСАЦИЯ- ДЕКОНДЕНСАЦИЯ ЗАХВАТЫВАЮТ ХРОМОСОМУ ЦЕЛИКОМ или ОТДЕЛЬНЫЕ ее УЧАСТКИ;

ДИНАМИКА СТРУКТУРЫ ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ: от ИНТЕРФАЗНОГО ВАРИАНТА к МЕТАФАЗНОМУ - СТРУКТУРА ДИАМЕТР СТЕПЕНЬ (в НМ) УКОРОЧЕНИЯ ( относительно БИСПИРАЛИ ДНК) * БИСПИРАЛЬ ДНК 2 1 * НУКЛЕОСОМНАЯ НИТЬ 11 7 * ХРОМАТИНОВАЯ ФИБРИЛЛА из УПАКОВАННЫХ (8-10) НУКЛЕОСОМ * ПЕТЛИ ХРОМАТИНОВОЙ ФИБРИЛЛЫ (ПЕТЕЛЬНО-ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА) * ХРОМАТИДА - КОНДЕНСАЦИЯ МАТЕРИАЛА ХРОМОСОМ ПРИ ВСТУПЛЕНИИ КЛЕТКИ В МИТОЗ * МЕТАФАЗНАЯ ХРОМОСОМА, МАКСИ- МАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ КОНДЕНСАЦИИ

СТРУКТУРА ХРОМОСОМ в МИТОТИЧЕСКОМ ЦИКЛЕ: ИНТЕРФАЗНЫЙ ХРОМАТИН - ЭУХРОМАТИН ГЕТЕРОХРОМАТИН ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КОНСТИТУТИВНЫЙ (МАКСИМАЛЬНО ДЕКОМПАКТИЗИ- (ВОЗНИКАЕТ путем (СОХРАНЯЕТСЯ на РОВАННЫЙ, КОМПАКТИЗАЦИИ ПРОТЯЖЕНИИ ВСЕГО АКТИВНО ЭУХРОМАТИНА, МИТОТИЧЕСКОГО ТРАНСКРИБИ- НЕТРАНСКРИБИ- ЦИКЛА): РУЕМЫЙ): РУЕМЫЙ): ОКОЛОЦЕНТРОМЕРНЫЕ УНИКАЛЬНЫЕ КОМПЕНСАЦИЯ и ТЕЛОМЕРНЫЕ И МАЛОПОВТО- ДОЗЫ ГЕНОВ - УЧАСТКИ – РЯЮЩИЕСЯ ХРОМОСОМА Х СРЕДНЕ- или ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ- ГОМОГАМЕТНОГО МНОГОКРАТНО НОСТИ; ПОЛА у ЛЮДЕЙ; ПОВТОРЯЮЩИЕСЯ ФАКТОР НЕСПЕЦИФИ- ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ; ЧЕСКОЙ ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИИ – СТРУКТУРНАЯ, ГЕННОЙ УЧАСТИЕ в КОНЪЮГАЦИИ АКТИВНОСТИ; ХРОМОСОМ;ТЕЛОМЕРЫ - УПОРЯДОЧЕНИЕ в ОБЪЕМЕ ИНТЕРФАЗНОГО ЯДРА ЗАЩИТА ДНК от НУКЛЕАЗ, БИОТАЙМЕР;

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ХРОМОСОМНОЙ ТЕОРИИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ - Т.Г.МОРГАН в начале ХХ века СФОРМУЛИРОВАЛ ХРОМОСОМНУЮ ТЕОРИЮ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ; к этому ВРЕМЕНИ ЗНАЛИ о НАЛИЧИИ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАДАТКОВ или ДЕТЕРМИНАНТАХ ПРИЗНАКОВ (ГЕНЫ), были СФОРМУЛИРОВАНЫ ГЛАВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НЕЗАВИСИМОГО МОНОГЕННОГО НАСЛЕДОВАНИЯ (Г.МЕНДЕЛЬ), была УВЕРЕННОСТЬ в связи НАСЛЕДСТВЕННОСТИ с ХРОМОСОМАМИ; ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ этой ТЕОРИИ ЗАКЛЮЧАЮТСЯ в том, что: 1. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЗАДАТКИ (ГЕНЫ) РАСПОЛАГАЮТСЯ в ХРОМОСОМАХ в ЛИНЕЙНОМ ПОРЯДКЕ; каждый ГЕН ЗАНИМАЕТ СТРОГО ОПРЕДЕЛЕННОЕ МЕСТО (ЛОКУС, САЙТ) в КОНКРЕТНОЙ ХРОМОСОМЕ; 2. ГЕНЫ ОДНОЙ ХРОМОСОМЫ ОБРАЗУЮТ ГРУППУ СЦЕПЛЕНИЯ, так как НАСЛЕДУЮТСЯ ( и СООТВЕТСТВУЮЩИЕ этим ГЕНАМ ПРИЗНАКИ тоже ) СОВМЕСТНО; 3. МЕЖДУ ГОМОЛОГИЧНЫМИ ХРОМОСОМАМИ МОЖЕТ ПРОИСХОДИТЬ КРОССИНГОВЕР, благодаря чему ВОЗНИКАЮТ ХРОМОСОМЫ с ИЗМЕНЕННЫМ СОЧЕТАНИЕМ РОДИТЕЛЬСКИХ АЛЛЕЛЕЙ; 4. СИЛА СЦЕПЛЕНИЯ между ГЕНАМИ ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА РАССТОЯНИЮ между ними в ХРОМОСОМЕ;

КАРИОТИП ЧЕЛОВЕКА: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - 1. ДИПЛОИДНОЕ ЧИСЛО ХРОМОСОМ в СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА – 46; из них 22 ПАРЫ ГОМОЛОГИЧНЫХ АУТОСОМ и 1 ПАРА ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ ( ХХ у женщин и ХУ у мужчин ); ГОМОЛОГИЧНОСТЬ АУТОСОМ ОЗНАЧАЕТ, что ОНИ СОДЕРЖАТ в СООТВЕТСТВУЮЩИХ ЛОКУСАХ одни и те же ГЕНЫ, но, возможно, в РАЗНЫХ АЛЛЕЛЬНЫХ ФОРМАХ; ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ Х и У по БОЛЬШИНСТВУ ЛОКУСОВ НЕГОМОЛОГИЧНЫ; ОДНА из ГОМОЛОГИЧНЫХ АУТОСОМ в КАРИОТИПЕ ПОТОМКА от МАТЕРИ, ВТОРАЯ – от ОТЦА; в ПАРЕ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ ХРОМОСОМА Х ВСЕГДА от МАТЕРИ, от ОТЦА МОЖЕТ БЫТЬ ХРОМОСОМА Х ( потомок - женщина ) и ХРОМОСОМА У ( потомок - мужчина ); ГАПЛОИДНОЕ ЧИСЛО ХРОМОСОМ в ГАМЕТАХ – 23; 2. Е сли во ВЗАИМОСООТВЕТСТВУЮЩИХ ЛОКУСАХ ГОМОЛОГИЧНЫХ АУТОСОМ НАХОДЯТСЯ ОДИНАКОВЫЕ АЛЛЕЛИ ГЕНОВ – ГОМОЗИГОТНОСТЬ, если РАЗНЫЕ – ГЕТЕРОЗИГОТНОСТЬ; при ПАРЕ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ ХУ для ЛОКУСОВ ХРОМОСОМЫ Х, не ИМЕЮЩИХ ГОМОЛОГОВ в ХРОМОСОМЕ У, - ГЕМИЗИГОТНОСТЬ; 3. ХРОМОСОМЫ РАЗЛИЧАЮТСЯ по РАЗМЕРАМ и МОРФОЛОГИИ; ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ОКРАСКА ХРОМОСОМ ПОЗВОЛЯЕТ ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ каждую ХРОМОСОМУ и ОПРЕДЕЛИТЬ ЛОКУС; 4. В ХРОМОСОМАХ ВЫДЕЛЯЮТ ПЛЕЧИ, РАЗДЕЛЯЕМЫЕ ЦЕНТРОМЕРОЙ; в зависимости от ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРОМЕРЫ ХРОМОСОМЫ: МЕТАЦЕНТРИЧЕСКИЕ, АКРОЦЕНТРИЧЕСКИЕ, СУБМЕТАЦЕНТРИЧЕСКИЕ, СУБАКРОЦЕНТРИЧЕСКИЕ; ПЛЕЧО МОЖЕТ БЫТЬ КОРОТКИМ ( p ) и ДЛИННЫМ ( q ); в ПЛЕЧАХ, ОРИЕНТИРУЯСЬ на ПОПЕРЕЧНЫЕ ПОЛОСЫ при ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ОКРАСКЕ, - РАЙОНЫ, СЕГМЕНТЫ и СУБСЕГМЕНТЫ;

КАРТИРОВАНИЕ ХРОМОСОМ - I. КАРТИРОВАНИЕ ХРОМОСОМ – ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕНА СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ПРИЗНАКА в ИЗВЕСТНОМ ЛОКУСЕ КОНКРЕТНОЙ ХРОМОСОМЫ; ВАЖНА ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ ОКРАСКА ХРОМОСОМ (ЗАПИСЬ 22q11.2 – ГЕН РАСПОЛОЖЕН во 2-м субсегменте 1-го сегмента 1-го района длинного плеча хромосомы 22 ): 1. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КАРТЫ ХРОМОСОМ – СОСТАВЛЕНЫ по ДАННЫМ о ЧАСТОТЕ КРОССИНГОВЕРА между ЛОКУСАМИ; РАССТОЯНИЕ ДАЕТСЯ в МОРГАНИДАХ – М (САНТИМОРГАНИДАХ - с М): 1М (1 с М) СООТВЕТСТВУЕТ РАССТОЯНИЮ, на котором КРОССИНГОВЕР ПРОИСХОДИТ в 1% ГАМЕТ; 2. ФИЗИЧЕСКИЕ (ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ) КАРТЫ ХРОМОСОМ – ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКУСА КОНКРЕТНОГО ГЕНА в ХРОМОСОМЕ, РАЗНЫЕ МЕТОДЫ – ПЕРЕКРЫВАЮЩИХСЯ ДЕЛЕЦИЙ, АНАЛИЗ РЕСТРИКТОВ и др. ; РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ МЕТОДОВ ВАРЬИРУЕТ; ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАССТОЯНИЕ в 1М (1 с М) СООТВЕТСТВУЕТ ФИЗИЧЕСКОМУ РАССТОЯНИЮ ПОРЯДКА п.н. ; ПРИМЕЧАНИЕ: КАРТИРОВАНИЕ – ПУТЬ от ПРЯМОЙ ГЕНЕТИКИ к ОБРАТНОЙ ГЕНЕТИКЕ ;

ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ ( ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ или ПЕРЕСТРОЙКИ ) - 1. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ, в отличие от ГЕННЫХ, не ДАЮТ НОВОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ (ГЕНЕТИЧЕСКОЙ) ИНФОРМАЦИИ; ОНИ – ИНСТРУМЕНТ КОМБИНАТИВНОЙ ГЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ; ЗАКЛЮЧАЮТСЯ в СОКРАЩЕНИИ или УВЕЛИЧЕНИИ ЧИСЛА ОПРЕДЕЛЕНЕНЫХ ГЕНОВ (ИЗМЕНЕНИЕ ДОЗЫ ГЕНОВ), ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИИ ГЕНОВ между ХРОМОСОМАМИ, ИЗМЕНЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕНОВ в ХРОМОСОМЕ; 2. СТРУКТУРНОЙ ПРЕДПОСЫЛКОЙ ХРОМОСОМНОЙ МУТАЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ НАРУШЕНИЕ ее ЦЕЛОСТНОСТИ - РАЗРЫВ;

ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ: ТИПЫ МУТАЦИЙ - 3. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ: ДЕЛЕЦИЯ (ПОТЕРЯ УЧАСТКА ХРОМОСОМЫ – ЧАСТИЧНАЯ МОНОСОМИЯ, на КОНЦЕ – ДЕФИШЕНСИ, ВНУТРЕННИЙ УЧАСТОК – ИНТЕРСТИЦИАЛЬНАЯ, АЦЕНТРИЧЕСКАЯ – ТЕРЯЕТСЯ в МИТОЗЕ), ДУПЛИКАЦИЯ (УДВОЕНИЕ УЧАСТКА, может быть многократное ), ТРАНСЛОКАЦИЯ (УЧАСТОК, ТЕРЯЕМЫЙ одной ХРОМОСОМОЙ, ПРИКРЕПЛЯЕТСЯ к другой ; ОБМЕН ДЕЛЕЦИРОВАННЫМИ УЧАСТКАМИ между НЕГОМОЛОГИЧНЫМИ ХРОМОСОМАМИ – РЕЦИПРОКНАЯ ТРАНСЛОКАЦИЯ, при КОНЪЮГАЦИИ в МЕЙОЗЕ 2- х ХРОМОСОМ с РЕЦИПРОКНОЙ ТРАНСЛОКАЦИЕЙ ОБРАЗУЕТСЯ т.н. КВАДРИВАЛЕНТ, МОГУТ ВОЗНИКАТЬ ПОЛИВАЛЕНТЫ при УЧАСТИИ в КОНЪЮГАЦИИ более 2- х ХРОМОСОМ с такими ТРАНСЛОКАЦИЯМИ; если ТЕРЯЕМЫЙ УЧАСТОК ПРИКРЕПЛЯЕТСЯ к своей ХРОМОСОМЕ - ТРАНСПОЗИЦИЯ ); при РАЗРЫВАХ 2- х ХРОМОСОМ в ЦЕНТРОМЕРАХ МОЖЕТ ПРОИЗОЙТИ ЦЕНТРИЧЕСКОЕ СЛИЯНИЕ ФРАГМЕНТОВ НЕГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ – РОБЕРТСОНОВСКАЯ ТРАНСЛОКАЦИЯ или такого СЛИЯНИЯ не ПРОИСХОДИТ – в обоих случаях МЕНЯЕТСЯ МОРФОЛОГИЯ и ЧИСЛО ХРОМОСОМ; ПОВОРОТ УЧАСТКА ХРОМОСОМЫ на 180 о – ИНВЕРСИЯ ;

ХРОМОСОМЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА - 1. ОПИСАНО порядка 1000 ХРОМОСОМНЫХ СИНДРОМОВ (ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ): в ПЕРЕЧЕНЬ ВКЛЮЧЕНЫ СИНДРОМЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЕМ ЧИСЛА ОТДЕЛЬНЫХ ХРОМОСОМ –МОНОСОМИИ, ТРИСОМИИ; 2. СОГЛАСНО СОВРЕМЕННЫМ ДАННЫМ – не менее 50% СПОНТАННЫХ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫХ) АБОРТОВ или ВЫКИДЫШЕЙ ОБУСЛОВЛЕНО ХРОМОСОМНЫМИ МУТАЦИЯМИ; ЧАСТОТА ХРОМОСОМНЫХ АНОМАЛИЙ среди НОВОРОЖДЕННЫХ – 0,7%, среди МЕРТВОРОЖДЕННЫХ – 5% ; ХРОМОСОМНЫЕ АНОМАЛИИ у 2-х - 4-х НЕДЕЛЬНЫХ АБОРТУСОВ – %, у АБОРТУСОВ 1- го ТРИМЕСТРА БЕРЕМЕННОСТИ – 50%, у АБОРТУСОВ 2- го ТРИМЕСТРА – 25-30%; у ПЛОДОВ, ПОГИБШИХ после 20 НЕДЕЛЬ БЕРЕМЕННОСТИ, – 7%; 3. ПРИЗНАКИ, УКАЗЫВАЮЩИЕ на ВОЗМОЖНОСТЬ ХРОМОСОМНОЙ АНОМАЛИИ: ОТСТАВАНИЕ РЕБЕНКА в ФИЗИЧЕСКОМ и ПСИХИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ, КАРЛИКОВОСТЬ, ЧЕРЕПНО-ЛИЦЕВОЙ ДИСМОРФИЗМ, ПОРОКИ РАЗВИТИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ; 4. ВЕРОЯТНОСТЬ РОЖДЕНИЯ РЕБЕНКА с ХРОМОСОМНОЙ АНОМАЛИЕЙ ВЫШЕ, если ВОЗРАСТ ЖЕНЩИНЫ 35 ЛЕТ и БОЛЕЕ; ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ НАСЛЕДУЮТСЯ РЕБЕНКОМ чаще от МАТЕРИ; если в СЕМЬЕ есть РЕБЕНОК с ХРОМОСОМНОЙ МУТАЦИЕЙ, то ВЕРОЯТНОСТЬ 2-го БОЛЬНОГО РЕБЕНКА ВЫШЕ;