Справочник врача 21

Поиск по медицинской литературе


Аберрация хроматидная




Все хромосомные аберрации, возникающие в соматических клетках человека и регистрируемые на стадии метафазы, разделяют на две основные группы: аберрации хромосомного и хроматидного типа. Среди аберраций обоих типов различают простые и обменные аберрации (табл. 5). Обменные аберрации разнообразны и по локализации классифицируются на внутрихромосомные и межхромосомные. Внутрихромосомные и межхромосомные могут быть полными и неполными, симметричными и асимметричными. [стр. 125 ⇒]

Хромосомные перестройки, традиционно рассматриваемые как один из типов мутаций, оказались связанными с процессами рекомбинации. Это объясняет, почему их обсуждение выделено в отдельную главу. Быть может, перестройки хромосом следует вовсе исключить из категории мутаций. Вопросы к главе 14 1. При облучении рентгеновыми лучами иногда возникают хромосомные аберрации, а иногда — хроматидные. Как это можно объяснить?... [стр. 400 ⇒]

Роль условий проведения опытов. На результаты цитогенетических исследований могут оказывать влияние условия проведения опыта. Например, в лимфоцитах периферической крови человека был обнаружен „эффект хранения” [Evans H.J. и др., 1980г.]. Для изучения его влияния на частоту аберраций хромосом были проведены исследования в двух вариантах. В первом варианте обработанные мутагеном лимфоциты стимулировали к делению с помощью ФГА и БДУ в течение 0-9 дней, а во втором варианте опытов ФГА и БДУ добавляли в культуру клеток сразу же после обработки мутагеном. Оказалось, что в обоих вариантах опытов частота хромосомных перестроек хроматидного и хромосомного типа интенсивно увеличивалась вплоть до последнего срока культивирования, в то время как частота СХО возрастала постепенно, достигая максимума на 6-й день, а затем начинала снижаться. Установлено, что на частоту аберраций в лимфоцитах влияют не только сроки хранения, но и температура хранения и посуда, в которой хранилась кровь перед облучением [Ivanov B.A., 1979г.]. Так, в клетках крови, хранившейся при t = 5°С в течение 173ч в пластиковых сосудах, после облучения частота аберрантных клеток была в 2 раза больше, чем в лимфоцитах свежей крови. Статистически значимое увеличение уровня хромосомных перестроек наблюдалось и при хранении крови до облучения в течение 24, 48 и 72 ч при t = 5 , 20 и 37 °С. Однако хранение крови в течение 48 ч при t = 20 °С в стеклянных сосудах не повышало частоты аберраций по сравнению со свежей кровью. Был сделан вывод о сенсибилизирующем действии пластмассы на наследственные структуры лимфоцитов [Ivanov B.A., 1979г.]. [стр. 24 ⇒]

Существование адаптивного ответа в клетках млекопитающих было показано в начале 80-ых годов. В опытах [5][Samson L., Schwartz J.L. // Nature. 1980. V. 287. №5785 P. 133-157] анализировали изменение частоты сестринских хроматидных обменов и выживаемости при обработке алкилирующими соединениями клеток СНО и фибробластов кожи человека, трансформированных вирусом SV 40. Разница между адаптирующей и повреждающей концентрациями достигала 100 раз. Авторы показали наличие адаптивного ответа и зависимость реакции от соблюдения определенного временного интервала, не более 2-6 часов. В работе [6][Riger R., Michaelis A., Nicoloff H. // Mutat. Res. 1984. V. 140. №2/3. P. 99-102.] показано, что в присутствии ингибиторов белкового синтеза, в частности циклогексамида, адаптивный ответ в клетках животных не проявляется. АО в клетках животных и человека под действием химических мутагенов показан по критериям выживаемости, снижения частоты генных мутаций, аберраций хромосом в работах [8,9] [Kaina B. // Mutat. Res. 1982. V. 93. №1. P. 195211.] [Sanderson B.J., Morley A.A. // Mutat. Res. 1986. V. 164. №6. P. 347-351]. [стр. 90 ⇒]

Хромосомные аберрации можно классифицировать, используя различные подходы. В зависимости от того, в какой момент клеточного цикла — до или после репликации хромосом возникли перестройки — выделяют аберрации Аберрации хромосомного хромосомного типа возникают на предсинтетической стадии — G1 фазе, когда хромосома представлена однонитевой структурой. Аберрации хроматидного типа возникают после репликации хромосом в фазах S и G2 и затрагивают структуру одной из хрома-тид. В результате хромосома на стадии метафазы содержит одну измененную и одну нормальную хроматиды. [стр. 75 ⇒]

Если же перестройка произошла после репликации и затронула обе хроматиды, появляется изохроматидная аберрация. Морфологически она неотличима от аберраций хромосомного типа, хотя по происхождению относятся к хроматидному типу. Среди аберраций хромосомного и хроматидного типов выделяют простые и обменные аберрации. В их основе лежат нарушения одной или нескольких хромосом. Простые аберрации — фрагменты (делеции) — возникают в результате простого разрыва хромосомы. В каждом случае при этом образуется 2 типа фрагментов — центрические и ацентрические. Различают терминальные (средних участков хромосом) делеции или фрагменты. [стр. 75 ⇒]

Индуцированные разрывы в хромосомах могут происходить как в одной точке, так и в двух, трех и т. д. Структурные изменения вследствие двух одновременных разрывов называются двухударными. Одновременные перестройки происходят как в пределах одной хромосомы, так и в разных хромосомах. Образование аберраций хромосом, индуцированных ионизирующими излучениями, зависит от стадии митотического цикла, на которое приходится мутагенное (радиационное) воздействие. При облучении клеток растений и животных в фазе G1 хромосома ведет себя как одна эффективная нить. Это значит, что единицей разрыва и обмена, являющихся цитогенетическими эффектами радиации, служит целая хромосома. Согласно унинемной модели, это утверждение равносильно тому, что единицей разрыва и обмена в конечном итоге служит одна молекула ДНК. Перестройки хромосом, образующиеся при облучении в фазе G1, называются аберрациями хромосомного типа. Иная картина наблюдается при действии ионизирующих излучений на клетки в постсинтетическом периоде G2. Здесь каждая хромосома представлена двумя хроматидами, и каждая из хроматид выступает как независимая характеристика разрыва и обмена. Поэтому в фазе G2 хромосома реагирует на облучение как структура, состоящая их двух эффективных нитей, а перестройки, возникающие в этой фазе, называются аберрациями хроматидного типа. В фазе синтеза ДНК (S-фазе) в ответ на действие ионизирующих излучений не формируются хромосомные и хроматидные аберрации (как, казалось бы, должно быть). Показано, что смена типа перестроек с хромосомного на хроматидный тип в действительности происходит за 1–2 часа до начала фазы S. При облучении клеток в конце фазы G2 – начале профазы образуются перестройки своеобразной конфигурации, получившие название субхроматидных обменов, поскольку нить, соединяющая две расходящиеся в анафазе дочерние хромосомы, тоньше хроматиды. Мишенями для формирования аберраций хромосом служат участки физиологических, т. е. нормально возникающих в клетке, межхромосомных и внутрихромосомных контактов. Частными случаями таких контактов являются петли, предшествующие образованию делеций, инверсий и кольцевых хромосом. Контакты на молекулярном уровне представляют собой взаимодействие повторяющихся нуклеотидных последовательностей, принадлежащих к одному семейству. Вследствие различных комбинаций при перестройке хромосом возникают концевые, внутренние и кольцевые дицентрические делеции и взаимные транслокации. При хроматидных разрывах в зависимости от их числа (одинарные или двойные разрывы) возникают хроматидные и изохроматидные делеции, внутри- и межхромосомные обмены, которые могут быть асимметричны и симметричны. 53... [стр. 53 ⇒]

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 1. Ознакомиться с теоретической частью работы, кратко законспектировать. 2. В пробирки с лимфоцитами, гепарином и фетогемагглютинином (ФГА) внести 30 мкл/5 мл колхицина (исходный раствор 50 мг/50 мл дистиллированной воды, рабочий раствор – 0,1 мл исходного раствора/9,9 мл 0,9 % NaCl). Клетки поместить в термостат на 2 часа. 3. Культуру центрифугировать (5 мин. при 1500 об./мин.), надосадочную жидкость убрать и промыть теплым 0,55%-ным раствором KCl (37 °С) – 20–25 мин. в термостате при 37 °С. 4. Культуру центрифугировать (5 мин. при 1500 об./мин.). 5. В каждую пробу внести 5 мл фиксатора Карнуа (1 часть ледяной уксусной кислоты и 3 части метанола, хранить при –20 °С). Смену фиксатора проводить трижды, каждый раз оставляя культуру в фиксаторе соответственно на 10 мин., 20 мин. и 10 мин. при минус 20 °С и центрифугируя (5 мин. при 1500 об./мин.). 6. На обезжиренные стекла, охлажденные в дистиллированной воде до минус 20 °С, раскапать по 3–4 капли пробы с высоты 20 см. Стекла встряхнуть и высушить на мармите (от 40 до 42 °С), слегка обдувая (для быстрого и ровного высушивания). 7. Для окраски применять краситель Романовского – Гимзы (10%-ный раствор красителя в забуференной воде рН = 7,2). Время окраски – 8 мин. 8. Оценка качества препаратов по частоте встречаемости метафазных пластинок за один продольный проход на стекле при увеличении ×100. Учитывать следующие типы аберраций: хромосомного типа – парные фрагменты, кольцевые хромосомы, дицентрические хромосомы, атипичные хромосомы (инверсии и транслокации); хроматидного типа – одиночные фрагменты, также общее число аберраций, число аберрантных клеток, а также такие нарушения на геномном уровне, как частота полиплоидных клеток. 9. Найти метафазную пластинку, отвечающую требованиям отбора метафазных пластинок. 10. Зарисовать метафазную пластинку. 11. Определить хромосомы по группам, подписать и оформить. 12. Сдать отчет преподавателю и защитить его. [стр. 9 ⇒]

В данном разделе рассматриваются только структурные аномалии хромосом (перестройки хромосом), возникающие спонтанно или в результате индукции и наблюдаемые в соматических клетках человека. В научной литературе более принято называть их хромосомными аберрациями, подчеркивая этим их отличие от перестроек гаметического происхождения. Принципиальных морфологических различий между перестройками хромосом, возникающими в разных по типу клетках (соматических и зародышевых), не имеется, если те и другие регистрируются в метафазе клеточного деления. Все хромосомные аберрации, возникающие в соматических клетках человека и регистрируемые на стадии метафазы, разделяют на две основные группы: аберрации хромосомного типа и аберрации хроматидного типа (см. схему). [стр. 26 ⇒]

Отнесение той или иной аберрации к хромосомному или хроматидному типу зависит от того, на каком уровне (хромосомы или хроматиды) повреждена хромосома, вовлеченная в перестройку. Согласно наиболее принятому мнению, аберрации хромосомного типа отражают повреждение хромосомы на предсинтетической стадии (G1 фаза), когда хромосома реагирует как однонитчатая структура, тогда как аберрации хроматидного типа возникают при повреждении хромосомы на стадии ее двух нитей, т. е. в фазе S и G2. Однако нередко при действии мутагенов на стадии, когда хромосома представлена двумя нитями, появляются аберрации хромосомного типа, отражающие повреждения в идентичных локусах обеих хроматид хромосомы. В таких случаях говорят об изохроматидных разрывах или аберрациях. По своему происхождению они являются хроматидными аберрациями, морфологически не отличимыми от аберраций хромосомного типа. Среди аберраций обоих типов различают простые и обменные аберрации. В основе тех и других лежат повреждения одной или нескольких хромосом, приводящие либо к нарушению целостности, непрерывности тела хромосомы с образованием свободных или связанных с ней фрагментов, либо к перекомбинации участков в одной и той же хромосоме, или к перекомбинации участков между несколькими хромосомами. Обменные аберрации разнообразны и по локализации классифицируются на внутрихромосомные и межхромосомные. Очевидно, внутрихромосомный обмен ограничен одной и той же хромосомой, при этом обмен может быть как внутри одного плеча, так и между обоими плечами хромосомы. В связи с этим внутрихромосомные обмены подразделяют на внутриплечевые и межплечевые. Внутрихромосомные и межхромосомные обмены могут быть полными и неполными. При полных обменах происходит воссоединение всех перекомбинирующихся участков поврежденных хромосом. В зависимости от соединения между собой центрических и ацентрических фрагментов поврежденных хромосом межхромосомные обмены разделяют на симметричные и асимметричные. Если ацентрические фрагменты соединяются с центрическими, в результате чего хромосомы (или хроматиды) остаются моноцентрическими, то такие обмены классифицируются как симметричные. Случаи соединения центрических фрагментов между собой с образованием обменных структур, сопровождающиеся появлением полицентрических хромосом или хроматид, называются асимметричными обменами. Иногда обмены подразделяют на простые и сложные, исходя в одних случаях из большого числа вовлеченных в обмен хромосом, в других – из-за необычности и сложности конфигурации участвующих в обмене лишь нескольких хромосом с большим числом повреждений в них. Однако такое подразделение обменов не является обязательным в их общей классификации. 27... [стр. 27 ⇒]

В этом случае определяется лишь дугообразная конфигурация неповрежденной хроматиды. При неполных обменах могут возникать варианты, когда дистальный фрагмент не соединен с центрическим или не соединены между собой свободные концы интерстициального фрагмента, если, конечно, и в том и в другом случаях другие элементы поврежденной хромосомы обмениваются между собой. Конфигурация неполных обменов очень близка к описанным. Межхроматидные обмены. Более принято называть их обменами со слиянием сестринских хроматид (рис. 3.9) (в английской литературе – sister union). В основе их образования лежат изохроматидные разрывы. Некоторые исследователи относят обмены с сестринским слиянием хроматид к аберрациям хромосомного типа, считая их «одноударными», т. е. возникающими в результате одного повреждения хромосомы на стадии одной нити. Однако чаще всего эти обмены встречаются наряду с другими аберрациями хроматидного типа, индуцированными химическими мутагенами. В каждом случае практически нельзя установить механизм образования таких обменов, к тому же они встречаются довольно редко, поэтому многие исследователи, не оспаривая их принадлежность к аберрациям хроматидного типа, при окончательном анализе учитывают их как обмены, возникшие в результате одного повреждения. Обмены с сестринским слиянием хроматид бывают полными и неполными. При полном обмене соединены между собой концы как центрического фрагмента, так и дистальных ацентрических фрагментов. При неполном обмене соединены не все элементы поврежденной хромосомы. Соединенные между собой дистальные ацентрические фрагменты имеют характерный вид дуги, и их идентификация не представляет особых трудностей. [стр. 35 ⇒]

Межхромосомные обмены Такие обмены хроматидного типа встречаются более часто, чем другие обмены из этой группы, при этом морфология их крайне многообразна. Форма этих обменных структур зависит от числа хромосом в обмене, величины обмениваемых участков, симметричности или асимметричности, полноты обмениваемых участков, гомологичности хромосом. Вместе с тем идентификация межхромосомных обменов не представляет больших трудностей. При их анализе, так же как при анализе любых других аберраций хроматидного и хромосомного типов, необходимо помнить об одном цитогенетическом правиле: сестринские хроматиды взаимно притягиваются независимо от их перемещения. Хроматидо-хроматидные обмены. Чаще всего обнаруживаются обмены между хроматидами двух хромосом (отсюда и обозначение их термином «хроматидо-хроматидные», подчеркивающее уровень перекомбинации в обеих хромосомах). Из-за характерной конфигурации обмены между двумя хромосомами получили и другое, более распространенное название – квадрирадиалы (рис. 3.11). 36... [стр. 36 ⇒]

Развернутое обозначение этих обменов, применяемое не часто и то лишь в специальной литературе, учитывает некоторые стороны механизма их становления. Тот же квадрирадиал можно представить как хроматидохроматидный полный (или неполный) симметричный (или асимметричный) межхромосомный обмен. Хроматидо-изохроматидные обмены. В обменах этого типа принимают участие две хромосомы, в одной из которых произошел хроматидный разрыв, в другой – изохроматидный (рис. 3.12). В зависимости от того, какие элементы хромосомы, в которой произошел изохроматидный разрыв, вступают в обмен свободными концами с другой хромосомой, они подразделяются на симметричные (в этом случае ацентрические фрагменты вступают в обмен) и асимметричные (в обмене участвует центрический фрагмент). В связи с характерной конфигурацией этого типа аберраций принято более употребительное название – трирадиал. Однако такое название не подчеркивает тех особенностей, о которых было сказано ранее. 37... [стр. 37 ⇒]

Метод дифференциальных окрасок более трудоемок, при его использовании затруднена идентификация концевых делеций, встречающихся, как известно, чаще других аберраций. Его можно применять при изучении лишь некоторых специальных вопросов: особенности повреждения эухроматиновых и гетерохроматиновых районов, вовлекаемость индивидуальных хромосом в перестройки и др. В ходе анализа и учета аберраций следует помнить, что пробелы в качестве аберраций не учитываются и регистрируются отдельно. Частота пробелов в значительной степени варьирует в зависимости от качества окраски и степени спирализации хромосом. Многие обменные аберрации сопровождаются ацентрическими фрагментами. Неполное соединение при обмене приводит к повышению их частоты. Следует отметить, что фрагмент, сопутствующий обменным аберрациям (таким, например, как дицентрические или кольцевые хромосомы, хроматидо-изохроматидные обмены и др.), представляет собой часть такой аберрации, поэтому его не следует учитывать как самостоятельный фрагмент. При выяснении количественных параметров действия мутагенного фактора одним из основных критериев оценки является число повреждений хромосом. Этот критерий более принято выражать по отношению к числу поврежденных хромосом. При учете последнего следует иметь в виду следующие моменты: а) каждый одиночный и парный фрагменты, а также обмены с сестринским слиянием хроматид учитываются как одна поврежденная хромосома; б) из аберраций хромосомного типа учитывают как две поврежденные хромосомы каждый случай ацентрических колец, кольцевых моноцентрических хромосом, перицентрических и парацентрических инверсий, реципрокных транслокаций, дицентрических хромосом; в) из обменных аберраций хроматидного типа как две поврежденные хромосомы считают каждый случай внутрихроматидных внутриплечевых обменов, внутрихромосомных межплечевых обменов, хроматидо-хроматидных обменов между двумя хромосомами, хроматидо-изохроматидных обменов; г) при участии в обмене трех и более хромосом число поврежденных хромосом оценивают относительно числа разрывов, необходимых для образования данной перестройки. Данные цитогенетических исследований заносят в специальные бланки-протоколы. Каждый из прямоугольников на бланке соответствует одной проанализированной клетке. В них отмечают число хромосом, координаты пластинки. Если имеется аберрация, то ее схематически зарисовывают. Клетки без аберраций обозначают символом «N». При завершении анализа препарата в бланк заносят основные показатели: общее число проанализированных клеток/ число клеток с аберрациями хромосом, общее число аберраций, общее число поврежденных хромосом, типы аберраций. В зависимости от конкретных задач исследования к 40... [стр. 40 ⇒]

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1 Чем аберрации хромосомного типа отличаются от аберраций хроматидного типа? 2 Какие существуют аберрации хромосомного типа? 3. Чем парные фрагменты отличаются от изохроматидных фрагментов? 4. Чем ацентрические кольца отличаются от кольцевых хромосом? 5. В чем отличие перицентрических инверсий от парацентрических? 6. Классификация аберраций хроматидного типа. 7. Чем одиночные фрагменты отличаются от пробелов? 8. Какой механизм образования межхромосомных обменов? 9. Принципы учета хромосомных аберраций. [стр. 48 ⇒]

Цвет флуоресценции свидетельствует о том, какой из четырех нуклеотидов вступил в реакцию с олигопраймером. Таким образом, этот метод позволяет не только быстро улавливать наличие SNP, но и определять его нуклеотидную природу. Необходимо отметить, что современные технологии позволяют проводить широкомасштабные исследования однонуклеотидных замен (SNP), и к наиболее перспективным можно отнести именно чиповые технологии. Нет сомнения, что этим методам принадлежит будущее, когда поиск мутаций в крупных генах, анализ их мутационных спектров и популяционных паттернов SNP приобретет массовый характер. Уже сейчас микрочиповая технология используется для диагностики лекарственной устойчивости ВИЧ. 1.1.2. Методы идентификации хромосомных аберраций Одним из самых доступных методов оценки хромосомных аберраций является цитогенетический метод. С помощью рутинной (рис. 1.28) и дифференциальной окрасок этот метод позволяет выявлять такие хромосомные аберрации, как хромосомные и хроматидные делеции, дупликации, инверсии, транслокации хромосом, а также пробелы, разрывы, фрагменты и ассоциативную способность акроцентрических хромосом. Объектом исследования при проведении цитогенетического метода служат препараты хромосом, приготавливаемые из тканей с высоким митотическим индексом и скоростью хромосомных аберраций (клетки которых активно делятся или их деление может быть стимулировано): клетки периферической крови, костного мозга, селезёнки, фибробластов, семенников. Лимфоциты человека и животных как генетическая система для оценки генетических последствий воздействия окружающей среды широко используются в практике. В зависимости от стадии клеточного цикла, в которой находится исследуемая клеточная популяция возможно проведение следующих цитогенетических исследований: - профазных хромосом (анализ не полностью спирализованных хромосом, получаемых помощью блокирования митоза 44... [стр. 44 ⇒]

Рис.2.2. Репликация ДНК При длительном хранении гамет с большей частотой могут происходить изменения в ДНК. Это вероятно при нарушении сроков осеменения животных. В процессе цитогенетического анализа можно выделить животных, не имеющих в кариотипе каких-либо изменений, и особей, у которых находят разрывы и пробелы хромосом, полиплоидные клетки, другие структурные и числовые аберрации. По специальным методикам у одних индивидуумов обнаруживают нарушения формирования синаптонемного комплекса в мейозе, повышенную частоту сестринских хроматидных обменов и высокий процент клеток с микроядрами. Повышенная частота числовых и структурных аномалий хромосом, наблюдаемая у отдельных особей, определяется термином «хромосомная нестабильность». Исследования, проведенные на мухе-дрозофиле и других 79... [стр. 79 ⇒]

Зенкор, базагран, лонтрел и кузагард вызывают у Salmonella typhimurium на штамме ТА98 мутации ДНК типа сдвига рамки считывания. Пестицид дикурин относится к I классу веществ по степени потенциальной мутагенной опасности (чрезвычайно опасные вещества). Использование дикурина в качестве пестипида запрещено. 1,2-дибромпропан по степени выраженности эффектов при действии in vivo и in vitro отнесен ко второму классу пестицидов-мутагенов (опасные вещества). Примзнение препарата в качестве геметопида (против вшей) возможно в строго ограниченных масштабах при условии недопущения загрязнения прилегающих территорий (Бративнык Л.А.,1991). Мутации могут быть индуцированы и минеральными удобрениями, прежде всего нитратами, которые превращаются сначала в нитриты, а затем в активные нитрозамины. Такие соединения азота как нитраты, нитриты, нитрозамины и селитра являются канцерогенными. Нитраты, как соли азотной кислот, не являются канцерогенами, нитриты токсичнее нитратов приблизительно в 30 раз, а большинство нитрозаминов облазают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Химические мутагены индуцируют как генные, так и хромосомные мутации. Особенности этих мутагенов – аккумуляция и передача при делении клеток в последующей генерации, более высокая частота индуцирования генных мутаций, чем аберраций хромосом. Химические мутагены дают широкий спектр видимых хромосомных аберраций. Например, в экспериментах С. Ш. Исамухамедова (1978) по изучению действия фотрина, фосфемида и проспидина на кариотип свиней обнаружены хроматидные и изохроматидные делеции, а также хроматидные обмены и гэпы (бреши). Гэп – хромосомная аберрация, заключающаяся в частичном разрушении хроматиды и образовании ахроматического пробела, а также в отсутствии одного или нескольких нуклеотидов в одной из цепей ДНК. Исследования показывают, что многие лекарственные 88... [стр. 88 ⇒]

2.4.1. Антимутагены Важная особенность антимутагенов − стабилизация мутационного процесса до естественного уровня. Вещества с антимутагенными свойствами характеризуются способностью с различной степенью эффективности снижать уровни мутабильности. Им присуща такая характеристика, как физиологичность действия. Дело в том, что, проявляя антимутагенные свойства в низких концентрациях, некоторые из этих веществ в высоких дозах могут действовать как мутагены, например аргинин, глутаминовая кислота, силинит натрия, стрептомицин, производные галловой кислоты. Как показали исследования, передозировка витамина D2 при добавке его быкам привела к нарушению спермиогенеза. Генотоксическое действие выражалось в азоспермии и некроспермии. Установлено, что гипервитаминоз D стал причиной развития врожденной аномалии у крупного рогатого скота, получившей название «синдром гиены». У этих животных отмечено повышение уровня аберраций хромосом и сестринских хроматидных обменов. Вместе с тем повышение концентрации других антимутагенов (токоферола, каротина, филлохинона и др.) не изменяет их действия. Отдельные мутагены характеризуются специфичностью действия − они эффективны только по отношению к аберрациям хромосом или генным мутациям. Механизм действия антимугагенов связывают с нейтрализацией мутагена до его взаимодействия с ДНК; предотвращением образования в процессе метаболической активности мутагенных продуктов из нетоксичных предшественников; активацией ферментных систем детоксикации поступающих из среды загрязнителей; предотвращением ошибок в процессе репликации ДНК; активацией репарации и других внутриклеточных систем поддержания целостности генетического аппарата. Установлено, что способностью снижать частоту мутаций обладают более 200 природных и синтетических соединений. Одна из наиболее изученных групп 101... [стр. 101 ⇒]

На сегодняшний день предложены различные методы оценки мутагенности известных или предполагаемых загрязнителей среды. Один из надёжных тестов – цитогенетический. Анализ структурных или количественных изменений в хромосомах предлагается проводить в делящихся клетках на стадии метафазы или анафазы. Наиболее часто применяют метафазный метод, который позволяет детально изучить широкий спектр аберраций хромосом. Лимфоциты человека и животных как генетическая система для оценки генетических последствий воздействия окружающей среды широко используются в практике. Достоинствами метода являются простота получения исходного материала, синхронность клеточной популяции, использование количественных и качественных закономерностей становления аберраций хромосом и т. д. 8.2.1. Анализ частоты сестринских хроматидных обменов Повышенная частота СХО в лимфоцитах домашних животных может быть связана с влиянием физических и химических факторов, некоторых хромосомных болезней, а также загрязненной окружающей среды. На сегодняшний день определение частоты сестринских хроматидных обменов является наиболее чувствительным тестом для эколого-генетической оценки генотоксического действия химических агентов. Однако не всегда присутствие мутагена в клетках отражается на повышении уровня СХО. Индукция СХО зависит от стадии клеточного цикла при обработке клеток. Показано, что вещества, разрушающие хромосомы, можно разделить на две категории: S-зависимые, являющиеся более сильными индукторами СХО, и S-независимые, слабо индуцирующие образование СХО. S-независимые вещества могут индуцировать СХО во всех стадиях клеточного цикла, а S-зависимые – при обработке клеток в первые две стадии интерфазы. Обнаружено повышение уровня СХО при действии на клетки мутагенов физической и химической природы. Индукторами СХО являются 405... [стр. 405 ⇒]

Наиболее сильный из них − ультрафиолетовый свет. На другие виды излучения клетки слабо реагируют увеличением СХО. При действии радиации происходит более значительное увеличение числа аберраций хромосом, а не СХО. Количество сестринских хроматидных обменов по сравнению с аберрациями намного больше при действии химических агентов. Однако некоторые радиоактивные элементы, например, плутоний-239 оказывает на организм человека не только радиотоксичное, но и химическое мутагенное воздействие – достоверно увеличивает частоту СХО на клетку в лимфоцитах (Белкина, 2009). Поэтому значительное число публикаций посвящено изучению мутагенного действия различных химических веществ. Эти вещества классифицируются по степени индукции СХО. Сильными индукторами СХО оказались митоцин С, акрихиниприт, азотистый иприт. Эти и другие химические соединения составляют первую группу химических индукторов СХО. Ко второй группе относятся аналоги азотистых оснований, а также ДНК-интеркалирующие агенты: пропидиум бромид, этидиум бромид и др. Третья группа включает в себя агенты непрямого действия, изменяющие частоту СХО путем влияния на метаболизм клетки, не повреждая непосредственно генетический материал. Среди них ингибиторы репликативного и репаративного синтеза ДНК, модификаторы реакций редоксацистеамин, витамин С, цистин. Четвертую группу химических индукторов СХО составляют вещества, широко используемые в сельском хозяйстве. Среди них гербициды, пестициды, антисептициды, минеральные удобрения, лекарственные препараты, промышленные загрязнители. Изучение степени воздействия на геном животных этой группы веществ представляет наибольший практический интерес (Жигачёв, 2000). 8.2.2. Спонтанная, или фоновая, частота СХО у сельскохозяйственных животных Отмечены видовые различия в фоновой частоте СХО. У голштино-фризов частота СХО составила соответственно 5,40 406... [стр. 406 ⇒]

При равномерном слое эритроцитов в поле зрения оказываются около 200 клеток. Для анализа исследуется по 100 полей зрения на стекло и подсчитывается число МЯ. Анализ показал существенные различия числа МЯ у интактных и лейкозных животных. Среднее число клеток, на которые приходится одно МЯ, отличалось более чем в 4 раза: 36,0 и 8,3 тыс. клеток/МЯ (Жигачёв, 2000) . 8.2.4. Цитогенетический анализ метафазных хромосом Материалом цитогенетического анализа служат лимфоциты периферической крови или клетки костного мозга, стимулированные фитогемагглютинином. Лимфоциты периферической крови являются очень удобной тестсистемой, поскольку эти клетки долго живут, имеют медленный цикл обращения и способны накапливать цитогенетические повреждения в течение многих лет. Для окраски препаратов используются рутинный и дифференциальный методы. В клетках регистрируют анеуплоидию, полиплоидию, одиночные и парные фрагменты, разрывы в области центромеры хромосом, межхромосомные обмены, хроматидные и изохроматидные пробелы. Цитогенетический гомеостаз оценивается также по уровню диплоидии – частота клеток без числовых мутаций. На многих лабораторных объектах показано, что ионизирующие излучения вызывают хромосомные и хроматидные перестройки хромосом. Тип перестроек хромосом зависит от фазы ядра в клеточном цикле, во время которого они и происходят. Главными типами этих перестроек являются хромосомные симметричные обмены − дицентрики, концевые делеции, парацентрические и перицентрические инверсии. При воздействии радиации на хромосомы после синтеза ДНК, когда они уже ауторепродуцированы на две хроматиды, возникают хроматидные изолокусные разрывы, делеции, хроматидные симметрические и асимметрические обмены − хроматидные дицентрики, хроматидные сложные обмены. Частота и спектр аберраций хромосом определяются видом излучений, их дозой и другими факторами. 410... [стр. 410 ⇒]

Не выявлено достоверного изменения частоты хромосомных и хроматидных фрагментов под влиянием ультразвука. Из общего числа хромосомных аберраций на первое место выходят разрывы хромосом. Под разрывами понимают отрыв плеч хромосом на расстояние, превышающее более чем в 2 раза ширину хромосомы. При этом, так же как и фрагменты, в зависимости от уровня возникновения их делят на одиночные или хроматидные и парные или хромосомные. По количеству разрывов в клетке поросята опытной и контрольной групп достоверно не различаются. По сравнению с данными литературы у обследуемых поросят частота встречаемости разрывов выше и в опытной, и в контрольной группе. По данным М.Л. Кочневой, этот показатель для здоровых поросят породы СМ-1 в возрасте до 2 месяцев составил 0,72 %. Это может быть связано с тем, что все обследуемые животные болели бронхопневмонией, так как любой стрессовый фактор, будь то отъём животных или болезнь, оказывает влияние на генетический аппарат соматических клеток. Не выявлено достоверного изменения частоты хромосомных и хроматидных разрывов под влиянием ультразвука. Изучая закономерности распределения разрывов в клетках, мы отмечали, что подавляющее большинство клеток 419... [стр. 419 ⇒]

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.Предмет, методы и задачи эколого-ветеринарной генетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Методы эколого-генетического мониторинга в животноводстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Методы идентификации мутаций . . . . . . . . . 1.1.2. Методы идентификаций хромосомных аберраций . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3. Метод сестринских хроматидных обменов . 1.1.4. Микроядерный тест . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5. Цитометрические методы . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Проблемы экологической генетики . . . . . . . . . . . . 2.1. Спонтанный мутагенез . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Индуцированный мутагенез . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Физические мутагены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Химические мутагены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Биологические мутагены . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Генетические последствия загрязнения окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Защита животных от мутагенов . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Антимутагены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Экология популяций и сообществ. Биогеоценоз . 3.1. Популяция. Её основные характеристики . . . . . 3.2. Сообщества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Классификация экосистем . . . . . . . .. . . . .. . . . . . 3.4. Биогеоценоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Основные экологические концепции . . . . . . . . . 4. Биоиндикация радиоактивных загрязнений . . . . 4.1. Радиоактивность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Естественный радиоактивный фон . . . . . . . . . . . 4.2.1. Радоновое загрязнение на территории г. Новосибирска . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Источники повышенного радиационного фона 4.3.1. Радиоактивные отходы . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2. Утилизация радиоактивных отходов . . . . . . . 554... [стр. 554 ⇒]

Вопрос 26 Хромосомные мутации = хромосомные аберрации Внутрихромосомные перестройки: дефишенси (концевые нехватки), делеции (выпадение частей хромосомы, не захватывающих теломеру), дупликации (умножение части хромосомы), инверии (изменение чередования генов, вследствие поворота участка хромосомы на 180 град.). Межхромосомные перестройки: Транслокации (перемещение части одной хромосомы на другую, не гомологичную ей) Транпозиции и инсерции – изменения локализации небольших участков генетического материала, включающих один или несколько генов. Транспозиции могут происходит как в пределах одной хромосомы, так и между негомологичными хромосомами. Помимо вышеприведенной классификации с цитологической точки зрения аберрации подразделяют на хромосомные и хроматидные. Это связано со временем возникновения аберрации: до или после репликации хромосом. [стр. 11 ⇒]

Вопрос 26. Хромосомные мутации, их значение в регуляции экспрессии генов и использование в генетическом анализе. Хромосомные мутации = хромосомные аберрации Внутрихромосомные перестройки: дефишенси (концевые нехватки), делеции (выпадение частей хромосомы, не захватывающих теломеру), дупликации (умножение части хромосомы), инверии (изменение чередования генов, вследствие поворота участка хромосомы на 180 град.). Межхромосомные перестройки: Транслокации (перемещение части одной хромосомы на другую, не гомологичную ей) Транпозиции и инсерции – изменения локализации небольших участков генетического материала, включающих один или несколько генов. Транспозиции могут происходит как в пределах одной хромосомы, так и между негомологичными хромосомами. Помимо вышеприведенной классификации с цитологической точки зрения аберрации подразделяют на хромосомные и хроматидные. Это связано со временем возникновения аберрации: до или после репликации хромосом. [стр. 2 ⇒]

Аберрации хромосомного типа возникают на предсинтетической стадии — G, фазе, когда хромосома представлена однонитевой структурой. Аберрации хроматидного типа возникают после репликации хромосом в фазах S и G 2 и затрагивают структуру одной из хроматид. В результате хромосома на стадии метафазы содержит одну измененную и одну нормальную хроматиды. Если же перестройка произошла после репликации и затронула обе хроматиды, появляется изохроматидная аберрация. Морфологически она неотличима от аберраций хромосомного типа, хотя по происхождению относятся к хроматидному типу. Среди аберраций хромосомного и хроматидного типов выделяют простые и обменные аберрации. В их основе лежат нарушения одной или нескольких хромосом. Простые аберрации — фрагменты (делеции) — возникают в результате простого разрыва хромосомы. В каждом случае при этом образуется 2 типа фрагментов — центрические и ацентрические. Различают терминальные (концевые) и интерстициальные (средних участков хромосом) делеции или фрагменты. Обменные аберрации очень разнообразны. В их основе лежит обмен участками хромосом (или хроматид) между разными хромосомами (межхромосомный обмен) или внутри одной хромосомы (внутрихромосомный обмен) при перераспределении генетического материала. Обменные перестройки бывают двух типов: симметричные и асимметричные. Асимметричные обмены приводят к образованию полицентрических хромосом и ацентрических фрагментов. При симметричных же обменах происходит соединение ацентрических фрагментов с центри... [стр. 131 ⇒]

Это связано с тем, что при перераспределении генетического материала произошло полное соединение центрических и ацентрических фрагментов. Лишенная центромер или, напротив, включающая в себя две или более центромеры, часть хромосомных аберраций может теряться в процессе клеточного деления. Такие структурные аберрации именуются нестабильными. Важное значение имеет идентификация хромосомных аберраций по принадлежности к хромосомному или хроматидному типу, при изучении индуцированного мутагенеза, т.к. мутагенные факторы различной природы (химической, физической, биологиче^ ской) могут вызывать разные типы нарушений. В связи с этим более подробно рассмотрим основные типы хромосомных аберраций. Аберрации хромосомного типа При цитогенетическом анализе можно различить, в зависимости от применяемых методов исследования, несколько типов аберраций этой группы:... [стр. 132 ⇒]

В особый тип выделяют так называемые Робертсоновские транслокации или слияния, которые приводят к изменению числа хромосом. Они образуются при слиянии двух акроцентрических хромосом в области центромеры, в результате чего образуется одна метацентрическая хромосома. Этот тип транслокаций получил свое название по имени исследовавшего механизм такого слияния У. Р. Робертсона. Стандартное цитогенетическое исследование позволяет увидеть только те из симметриччных транслокаций, которые образовались в результате обмена неравными по длине участками. При этом морфология хромосом изменяется: удлинение одной хромосомы происходит за счет укорочения другой. Аберрации хроматидного типа Как и аберрации хромосомного типа, различают простые (одиночные фрагменты или делеции) и обменные хроматидные аберрации. 1. Одиночные фрагменты или хроматидные делеции образуются при повреждении одной хроматиды. В зависимости от места разрыва они бывают различной длины (рис. 6-7.1). Хроматидные обмены характеризуются многообразием форм, что определяется рядом хромосомных факторов: числом и величиной участков, вовлеченных в обмен хромосом и хроматид, гомологичностью хромосом, участвующих в обмене, симметричностью и полнотой обмена (рис. 6-7.2). Довольно часто межхромосомные обмены происходят между хроматидами двух хромосом. Их морфология очень разнообразна. Из-за характерной... [стр. 134 ⇒]

Р и с . 6 . 7 . Аберрации хроматидного типа 6.7.1. Одиночные фрагменты; различные типы хроматидных обменов: 6.7.2. Межхромосомные хроматидо-хроматидные обмены. Полные (а, в, е, з) и неполные (б, г, д, ж, и, к), симметричные (а, б, е, ж) и асимметричные (в, г, д, з, и, к). Сложные межхромосомные хроматидные обмены: в обоих случаях вовлечены четыре хромосомы в результате пяти (л) или шести (м) разрывов. 6.7.3. Хроматидо-изохроматидные обмены. Локализация точек разрывов (а), конфигурация симметричных (б, в) и асимметричных (г, д) обменов. 6.7.4. Внутрихромосомные межплечевые хроматидные обмены... [стр. 135 ⇒]

Моногенные заболевания, проявляющиеся хромосомной нестабильностью. Ранее считалось, что ДНК хромосом эукариот достаточно стабильна и изменяется лишь в результате весьма редких мутационных событий. Однако к настоящему времени установлены новые типы изменчивости генома, отличающиеся по частоте и механизмам от обычного мутационного процесса. Одним из проявлений нестабильности генома на клеточном уровне является хромосомная нестабильность. Нестабильность хромосом оценивают по увеличению спонтанной и/или индуцированной частоте хромосомных аберраций и сестринских хроматидных обменов (СХО). Впервые повышенная частота спонтанных хромосомных аберраций была показана в 1964 году у больных с анемией Фанкони, а повышеннаячастота СХО была обнаружена при синдроме Блюма. В1968 году было установлено, что пигментная ксеродерма - фотодерматоз, при котором повышена частота индуцированных УФ-облучением хромосомных аберраций, связана с нарушением способности клеток репарировать (восстанавливать) свою ДНК от повреждений, вызванных УФ-облучением. [стр. 52 ⇒]

Умственная отсталость отмечается не во всех случаях. Цитогенетически характеризуется увеличением числа сестринских хроматидных обменов (СХО) на клетку до 120-150, хотя в норме их число непревышает 6-8 обменов на 1 клетку. Кроме того, с высокой частотой обнаруживаются хроматидные разрывы, а также дицентрики, кольца и хромосомные фрагменты. У больных обнаруживаются мутации в гене ДНКлигазы-1, локализованном на 19 хромосоме - 19q 13.3, однако ген синдрома Блюма картирован в сегменте 15q26.1. Синдром Луи-Бар (атаксия-телеангиэктазия). Заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Описано в 1941 году. Популяционная частота 1 на 30 000. Основными диагностическими признаками являются: мозжечковая атаксия, телеангиэктазии на конъюктиве, открытых участках тела и слизистой оболочке твердого и мягкого неба, нистагм, иммунодефицит, склонность к злокачественным новообразованиям. Больные часто погибают от легочных инфекций. Цитогенетически у большинства больных обнаруживается повышенный уровень спонтанных хромосомных аберраций, атакже повышена частота транслокаций с преимущественным вовлечением хромосом 7 и 14. Синдром Луи-Бар имеет несколько комплементационных групп (А, С, D и E-MIM 208900, 208905, 208910 и 208920 соответственно), картированных всегменте 11q22.3, которые могут быть связаны либо с внутригенными мутациями, либо с мутациями отдельных генов, кластеризованных в данном сегменте. Анемия Фанкони. Заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования. Описано в 1927 году. Основные диагностические признаки: панцитопения (патологическое состояние, которое обусловлено гипоплазией или аплазией нормальных предшественников клеток крови на пути гемопоэза. Панцитопению характеризует выраженное снижение содержания в циркулирующей крови эритроцитов, всех видов лейкоцитов и кровяных пластинок), гипоплазия лучевой кости и большого пальца, задержка роста и... [стр. 54 ⇒]

Кроме того, отмечаются гипоплазия костного мозга, склонность к лейкозам, гипоплазия наружных половых органов, крипторхизм. Цитогенетически характеризуется множественными хромосомными аберрациями - разрывами хромосом и хроматидными обменами. Это генетически гетерогенное заболевание, т.е. клинически сходный фенотип обусловлен мутациями разных генов. Существует по крайней мере 7 форм этого заболевания: A (MIM 227650) ген локализован в сегменте 16q24.3; В (MIM 227660)... [стр. 54 ⇒]

Низкая собственная способность клеток тесторных линий активировать проканцерогены компенсируется, как и в случае с бактериальными тестами, с помощью экзогенной системы метаболизма. Культуры, обработанные мутагенами для выявления генных мутаций, могут быть одновременно использованы для цитогенетических исследований, регистрирующих появление микроядер, сестринских хроматидных обменов и др. 4.2.2.2.4.4. Индукция хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей и микроядерный тест Первый метод основан на регистрации видимых хромосомных нарушений в клетках костного мозга мышей, находящихся на стадии метафазы. Сущность второго метода состоит в том, что образовавшиеся под воздействием мутагена во время деления клеток ацентрические фрагменты хромосом и отставшие хромосомы, не вошедшие в дочерние ядра, формируют в цитоплазме клеток одно, реже 2—3 ДНК-содержащих образования, получивших название микроядер. Таким образом, частота клеток с микроядрами является непрямым показателем цитогенетической активности изучаемого агента. Самый надежный результат дает анализ микроядер в созревающих эритроцитах костного мозга — полихроматофильных эритроцитах. Дифференциальное окрашивание позволяет легко отличить эти недавно прошедшие митоз клетки от зрелых эритроцитов. [стр. 242 ⇒]

Менее четко выявляются эти показатели при биологическом мониторинге моноциклических ароматических соединений типа бензола, вызывающего у человека лейкозы, и стирена. Контакт с первым канцерогеном часто имеет следствием появление гипердиплоидности по 9-й хромосоме в лимфоцитах периферической крови и клетках эпителия ротовой полости. При работе со вторым агентом наиболее регулярно обнаруживаются аддукты в ДНК клеток периферической крови, а также мутации по локусу ГФРТ, микроядра, сестринские хроматидные обмены и хромосомные аберрации. Винилхлорид, индуцирующий у человека ангиосаркомы печени, вызывает хромосомные аберрации в клетках периферической крови, появление микроядер, сестринские хроматидные обмены, ГФРТ-мутации, но не дает аддуктов в ДНК. Точно так же не удается обнаружить аддукты в ДНК и при действии этиленоксида, хотя все остальные маркеры биологического мониторинга в этом случае регулярно появляются и их количественные показатели коррелируют с интенсивностью экспозиции к агенту. При лечении онкологических больных алкилирующими цитостатиками установлено появление всех маркеров, свидетельствующих об их генотоксическом действии. Для мониторинга этих соединений существенно то, что во многих случаях наблюдается прямая зависимость между дозой цитостатика и показателями его генотоксического действия на нормальные клетки. Биологический мониторинг курения, при котором в организм поступает сложная многокомпонентная канцерогенная смесь, позволил установить прямую зависимость между содержанием в дыме отдельных канцерогенов и их эффектами. Принят и используется с 1994 г. скрининг курильщиков по уровню аддуктов ак... [стр. 248 ⇒]

Из 46 больных с установленным диагнозом рака у 14 диагностировано более одной первичной опухоли, у 2 - более двух первичных опухолей, а у 1 - их насчитывалось более трех. Следует заметить, что у облигатных гетерозигот по гену синдрома Блума не выявлено повышения числа сестринских хроматидных обменов и злокачественных новообразований [6 ]. Мужчины с синдромом Блума бесплодны, у них нередко имеется недоразвитие яичек. У женщин отмечаются снижение фертильности и укорочение репродуктивного возраста. Описаны два случая преждевременных родов у женщин с синдромом Блума. Антропометрические параметры одного из новорожденных были ниже десятого перцентиля по отношению к гестационному возрасту [7]. Автор предлагает усиленное наблюдение за беременными женщинами с этой патологией из-за возможного риска преждевременных родов. При лабораторных исследованиях обнаруживаются нарушения в системе репарации ДНК, нестабильность хромосом с увеличением уровня спонтанных хромосомных аберраций и сестринских хроматидных обменов. В сыворотке крови наблюдается снижение иммуноглобулинов, особенно 1дА и 1дМ [8 ]. В лимфоцитах больных с синдромом Блума повышена устойчивость к воздействию пуринового аналога 6 -тиогуанина, примерно в 8 раз выше, чем в норме [9]. Установлено, что опухолевые клетки при синдроме Блума (например, лейкозные клетки костного мозга) демонстрируют такой же высокий уровень сестринских хроматидных обменов, как и неопухолевые клетки этих больных [4]. При лейкозе у больных с синдромом Блума чаще встречается лейкопения, чем лейкоцитоз. Л ечение и профилактика. В терапии больных с синдромом Блума рекомендуется использовать антиоксиданты, фотозащитные средства, иммуностимулирующие... [стр. 163 ⇒]

Патология лейкопоэза проявляется уменьшением числа гранулоцитов и нарушением их функции, имеются структурные изменения лимфоидного пула в сочетании с нарушением кинетики лимфоцитов. Сниженные показатели гуморального иммунитета (концентрация иммуноглобинов G и А) и неспецифических факторов защиты (8-лизины, лизоцим). Нарушение тромбоцитопоэза выражается в тромбоцитопенни, резком уменьшении числа мегакариоцитов в костном мозге, различных морфологических изменениях. Продолжительность жизни тромбоцитов умеренно укорочена. В патогенезе наследственных АА большое значение придается генетическим дефектам и влиянию неблагоприятных воздействий на ранних этапах эмбриогенеза. В настоящее время установлено, что возникновение наследственных АА связано с повышенной врожденной склонностью ПСК к апоптозу. Возможно наследование анемии Фанкони по аутосомно-рецессивному типу; около 10-20 % больных рождены от близкородственных браков. Цитогенетические исследования, проведенные у детей с анемией Фанкони, выявили отчетливые изменения в структуре хромосом в виде различных хромосомных аберраций (хроматидные разрывы, бреши, перестройки, обмены, эндоредупликации), обусловленных изменениями в хромосомах 1 и 7 (полная или частичная делеция или трансформация). Ранее считалось, что в основе патогенеза анемии Фанкони лежит дефект репарации ДНК, поскольку многие агенты, называемые кластогенами, применяются для диагностики анемии Фанкони, указывая на вышеупомянутый механизм. Эти агенты (митомицин С, диэпоксибутан, азотистый иприт) повреждают ДНК, вызывая сшивки между ее цепочками, внутри цепочек и их разрывы. В настоящее время альтернативной гипотезой может считаться предположение, что повышенная чувствительность клеток больных анемией Фанкони к митомицину С связана с повреждениями, вызываемыми радикалами кислорода, а не нарушениями в перекрестных свя192... [стр. 182 ⇒]

Их количество соответствует дозе облучения. Появление аберраций отражает образование разрывов молекулы ДНК и дефектов еѐ репарации. Под фрагментом понимают часть хромосомы, не связанной с центромерой. Фрагменты не притягиваются к полюсу деления и распределяются между дочерними клетками случайным образом. После завершения деления клетки (в интерфазе) фрагменты появляются как микроядра, участки конденсированной ДНК. Возникающие в клетке аберрации подразделяют на хромосомные и хроматидные. Хромосомные аберрации возникают в случае облучения клетки в предсинтетической стадии цикла или S-периоде. Итогом является образование дицентриков и реципрокных транслокаций. Хроматидные аберрации возникают в клетке, облученной после завершения репликации всей ДНК. Итогом является образование ацентрического фрагмента, кольцевых хромосом (рисунок 16). [стр. 28 ⇒]

Диапазон доз между 7,9 и 78,5 мкмоль / л (Denizau и Марион, 1989). Меди (II) хлорид показал, нет свидетельства мутагенной активности в S. Typhimurium штаммов TA98, TA102, TA1535, TA1537 и с и без метаболической активации (Вонг, 1988) и был отрицательным в Rec­анализе с Б. Сенная H17 и M45 (Нисиока, 1975; Kanematsu и др , 1980). Меди (II) 8­оксихинолина был слабо мутагенных в штамме TA100 из S. Typhimurium только после метаболической активации, и отрицательный в четырех других штаммах Salmonella а также в кишечной палочки WP2 Ьсг (Мория и др , 1983). Отрицательные результаты ранее были сообщены в штаммах TA98, TA100, TA1535 и TA1537, с и без метаболической активации, но максимальная концентрация испытания были очень низкими (Расано и соавт , 1977). Медный нитрат (II) , получают увеличение дозы , связанные в частота мутаций (устойчивость к 8­азагуанину) и в частоте сестры хроматидных обменов в культивированный V79 китайского хомячка клетки. Авторы сообщили об увеличении молекулярной массы ДНК, который был приписан связывания ионов меди с ДНК (Сидерис и соавт , 1988). 3.2.1.2. в естественных условиях Один внутрибрюшинно инъекции меди (II), пентагидрат сульфата у мышей индуцировали дозы увеличение в частоте хромосомных аберраций Хроматида типа в костном мозге 6 ч после введения дозы от 0,28 до 1,7 мг Cu / кг массы тела (Agarwal и др , 1990). Только в самой высокой испытанной дозе были хромосомные разрывы значительно увеличились. Нет индукцию микроядер был найден в мышей, получавших однократное введение меди (II), пентагидрат сульфата в 1,7, 3,4 и 5,1 мг меди / кг массы тела (Tinwell и Эшби, 1990). В исследовании, проведенном без положительного контроля, Bhunya и Пати (1987) сообщила о Значительное увеличение дозы связанных в частоте микроядер в костном мозге мышей после двух инъекции в дозах между 1,3 и 5 мг веса Cu / кг тела на одну инъекцию. Подводя итог, конфликт в экспериментальных данных не позволяет адекватно оценить Генотоксические потенциал меди и медных соединений в естественных условиях . 3.2.2. канцерогенность Исследования канцерогенности соединений меди у крыс и мышей, не дали никаких признаков канцерогенный потенциал; Однако имеющиеся исследования дают сильные ограничения в экспериментальном протоколы (размеры небольшой группы, в ограниченной степени от гистологической экспертизы, неадекватные отчеты) и сделать не позволяют оценить канцерогенный потенциал соединений меди с какой­либо степенью определенности. Эти исследования обобщены в МПХБ (1999), 11 табл. Согласно оценке IARC (1987), меди (II), 8­оксихинолина было выделено в группе 3 «Не классифицируемые как их канцерогенность для человека», на основе неадекватных данных в экспериментальном животные. 3.2.3. Репродуктивная токсичность Существует ряд доказательств, чтобы указать на последствия воздействия соединений меди на размножение животных. В некоторые исследования на крысах, пероральное хроническое воздействие 27­120 мг / кг веса тела в день меди приводит к измененному весу и / или гистологическое исследование яичек, семенных пузырьков, матки или яичников, хотя результаты не были последовательными. Другие исследования показали, что воздействие соединений меди во время беременности индуцированных эмбриона / фетотоксических эффекты при дозах 12 мг меди / кг массы тела и выше (IPCS, 1999). [стр. 168 ⇒]

ОРД по сегменту 11p15.5 отцовского происхождения приводит к двойной дозе фактора гена роста IGF2, что и определяет развитие клинических признаков заболевания, таких, в первую очередь, как макросомия. На самом деле генетический контроль болезни Видемана-Беквита еще более сложный, так как у части больных выявляются мутации в других импринтированных генах (CDKN1C, KCNQ1), расположенных в сегменте 11p15.5. 3.5. Заболевания с нестабильностью структуры хромосом В настоящее время описано более двух десятков моногенных заболеваний, общим проявлением которых является хромосомная нестабильность. Ее оценивают по увеличению частоты спонтанных и/или индуцированных хромосомных аберраций и сестринских хроматидных обменов в соматических тканях больного. Чаще всего такие заболевания обусловлены дефектами генов, кодирующих ферменты репарации ДНК, что сопровождается возникновением хроматидных... [стр. 110 ⇒]

В подавляющем большинстве случаев структурные хромосомные мутации передаются потомству одним из родителей, в кариотипе которого присутствует сбалансированная хромосомная перестройка, то есть являются частью сегрегационного генетического груза. Наличие в кариотипе родителей сбалансированных хромосомных перестроек (транслокации, инверсии) неминуемо сопряжено с нарушениями сегрегации соответствующих хромосом в мейозе, следствием чего является закономерное возникновение генетически несбалансированных гамет и, соответственно, появление зародышей с делециями и дупликациями соответствующих сегментов аберрантных хромосом. Частота возникновения генетически неполноценных гамет зависит от типа хромосомных перестроек, пола носителя и некоторых других факторов, более подробно рассмотренных в главах 4 и 6. Значительно реже структурные аберрации возникают de novo в гаметогенезе, либо в клетках зародыша (мутационный генетический груз). В последнем случае они могут быть представлены мозаичной формой. Основным механизмом возникновения структурной перестройки любого типа является наличие разрывов в одной или нескольких хромосомах с последующим воссоединением образовавшихся фрагментов. Разрывы могут возникать в интерфазном ядре как до, так и после репликации ДНК. В результате разрыва, возникшего до репликации (в периоде G1), поврежденными оказываются обе хроматиды метафазной хромосомы (хромосомный, или изохроматидный, разрыв), в фазе S или после репликации — только одна хроматида (хроматидный разрыв). Единичный хромосомный разрыв, не затрагивающий центромеры, приводит к появлению делетированной хромосомы и фрагмента,... [стр. 86 ⇒]

Большинство изохромосом оказываются дицентриче­скими, однако функции кинетохора выполняет лишь одна центромера, тогда как вторая оказывается репрессированной. Образование изохромосом может быть результатом митотической рекомбинации, но чаще происходит в гаметогенезе и затрагивает Х-хромосому. Если аберрантная Х-хромосома имеет отцовское происхождение, то единственным механизмом ее возникновения может быть слияние генетически идентичных сестринских хроматид. Если изохромосома Х имеет материнское происхождение, то в ее формировании могут принимать участие как одна, так и две Х-хромосомы. В первом случае механизм образования изохромосомы сходен с таковым в сперматогенезе, во втором случае нельзя исключить транслокацию или хроматидный обмен между гомологичными хромосомами. Сложности в определении механизма образования аберрации представляют и аутосомные изохромосомы. Установить природу аберрации (изохромосома или межхромосомный обмен) принципиально возможно молекулярными методами с использованием высокополиморфных маркеров. Истинная изохромосома будет гомозиготна по всем локусам обоих плеч, тогда как гетерозиготность будет свидетельствовать о вовлечении двух хромосом в образование изохромосомы. [стр. 92 ⇒]

Как уже отмечалось, дицентрические хромосомы и кольца с двумя функциональными центромерами обычно нарушают деления клетки. Подавляющее большинство хроматидных разрывов и обменов, возникающих после репликации ДНК, также элиминируются в следующем митозе. Некоторые аберрантные хромосомы принимают участие в образовании специфических структур — микроядер. Микроядерный тест, а также учет мостов и фрагментов в анафазе и хромосомных и хроматидных разрывов и фрагментов в метафазе широко используется при оценке влияния мутагенных факторов на соматические клетки. Более стабильными являются внутри- и межхромосомные перестройки с сохранением функций одной центромеры. Именно такие хромосомные аберрации совместимы с развитием и живорождением и... [стр. 94 ⇒]

Следовательно, наследственные факторы, способствующие возникновению хромосомных аберраций, во время мужского и женского мейоза могут быть совершенно различными. Установить природу ведущего повреждающего фактора, как правило, не удается, а фрагментарность сведений, касающихся генов предрасположенности к нерасхождению хромосом в мейозе, обусловлена сложностями в проведении подобных исследований на человеке. Тем не менее, накопленные к настоящему времени данные позволяют рассматривать некоторые гены в качестве факторов риска аномальной сегрегации хромосом в мейозе. В первую очередь, это гены, мутации в которых вызывают болезни, связанные с хромосомной нестабильностью. Под нестабильностью хромосом обычно понимают увеличение спонтанной и/или индуцированной частоты хромосомных аберраций, сестринских хроматидных обменов (СХО) и аномальной сегрегации хромосом в соматических клетках [124]. Всего известно около 15 моногенных нозологических форм, сопровождающихся повышенной ломкостью хромосом. Наиболее изученными являются синдром Робертса (преждевременное расхождение центромер), анемия Фанкони (повышенная частота сестринских хроматидных обменов), синдром Луи–Бар (повышенный уровень спонтанных хромосомных аберраций и транслокаций с во­влечением хромосом 7 и 14). Известны также заболевания, ассоциированные с нестабильностью хромосом вследствие их нерасхождения в соматических клетках в процессе эмбриогенеза. Наиболее известные из них — синдром Ротмунда–Томсона (мозаичная форма трисомии 8 в соматических клетках) и синдром мозаичной смешанной анеуплоидии (MVAS, OMIM 257300). Предполагается, что мутации в генах, ответственных за возникновение этих болезней, являются митотическими, т. е. затрагивают только соматические клетки. Не исключено, однако, что аналогичное действие они проявляют в мейотических делениях и в первых делениях дробления зиготы. По крайней мере, мутации в генах при синдромах Робертса, Ротмунда–Томсона, MVAS, как и при синдроме Эппл–Пиль (OMIM 243605), мозаичной анеуплоидии с преждевременным разделением хроматид (OMIM 176430), относят к мутациям, возникающим в герминативных клетках [804]. Большинство из этих синдромов диагностируются после рождения и приводят к инвалиди... [стр. 211 ⇒]

В частности, показано, что радиационное воздействие на различных сроках беременности вызывает аномалии синапсиса хромосом и повышение частоты образования хромосомных аберраций в ооцитах крыс [602, 732], а также увеличение частоты хроматидных разрывов и обменов в ооцитах морской свинки [735]. В то же время, в модельных экспериментах нами не было обнаружено повреждающего эффекта импульсного ультразвука на процесс созревания ооцитов у крыс, на их плодовитость и развитие потомства в двух поколениях, что указывает на безопасность ультразвукового исследования, применяемого с целью пренатальной диагностики [98, 563]. На модельных объектах изучено также воздействие ряда химических факторов на оогенез. Так, цитостатики приводят к нарушению пролиферации гоноцитов и их гибели [54]. Никотин при введении беременным крысам вызывал у половозрелых потомков частичную блокаду сперматогенеза на стадии прелептотены, задержку дифференцировки сперматид, повыше­ние числа гамет с патологией делений созревания. Повреждающее действие на структуру синаптонемных комплексов в сперматогенезе мышей оказывают некоторые антибиотики [82]. Введение окситетрациклина мышам на 12–13-й дни беременности, когда основной пул половых клеток в яичниках плодов находится на стадии пролиферирующих оогониев, вызывает повышение патологических митозов. У половозрелых самок из этого потомства обнаружено увеличение количества дегенерирующих ооцитов и фолликулов, а также снижение числа примордиальных фолликулов и овулирующих ооцитов [70]. Алкалоиды, содержащиеся в кофеине, никотине и винбластине, индуцируют появление анеуплоидных ооцитов. Установлена зависимость частоты спонтанных абортов, а также геномных и хромосомных мутаций в ооцитах от дозы кокаина [287]. Прямые данные о влиянии экзогенных факторов на возникновение геномных и хромосомных мутаций в гаметогенезе или раннем эмбриогенезе человека, полученные in vivo, немногочисленны. Некоторые из них получены в исследованиях хромосомного комплемента сперматозоидов, выполненных с помощью метода гетерологического оплодотворения и FISH. Так, повышенная частота хромосомных аберраций в сперматозоидах человека была зарегистрирована в образцах эякулятов от пациентов, подвергавшихся действию радиации, некоторых промышленных и бытовых ядов, химиотерапии [314, 389, 794, 806]. [стр. 214 ⇒]

1. ПРИМЕНЕНИЕ ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИХ И ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ РЕТРОСПЕКТИВНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДОЗЫ У УЧАСТНИКОВ ЛПА НА ЧАЭС К числу таких показателей относят в настоящее время те, которые основаны на изменениях частоты аберраций хромосом нестабильного и стабильного типа, числа лимфоцитов с микроядрами, а также частоты клеток-носителей соматических мутаций в периферической крови. 4.1.1. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ ПРИ ОСТРОМ ОБЛУЧЕНИИ Основоположником метода оценки дозы по числу аберраций хромосом (АХ) в лимфоцитах периферической крови считается М.А. Bender, впервые осуществивший оценку дозы у трех лиц, пострадавших от воздействия γнейтронного излучения в дозах 12, 22,5 и 47 рад (по данным физической дозиметрии) [7]. В нашей стране фактическим пионером таких исследований стал Е.К. Пяткин, доведший под руководством А.И. Воробьева их результаты до практической реализации [3,4]. Он успешно апробировал разработанные методики при ликвидации последствий аварии на ЧАЭС [8]. В целом, проблема биодозиметрии по АХ была рассмотрена им в работе [3]. МАГАТЭ приняло анализ АХ в качестве официального метода биологической дозиметрии [9]. Согласно [3], все радиационно-индуцируемые аберрации подразделяются на хромосомные и хроматидные. Аберрации хромосомного типа специфичны для действия ионизирующей радиации и потому обнаружение их является маркером именно радиационного эффекта. Аберрации хроматидного типа возникают и при действии нерадиационных генотоксических факторов и потому обнаружение их свидетельствует о возможности нерадиационных причин возникновения АХ [10]. [стр. 68 ⇒]

Схема возникновения АХ хромосомного типа, приводимая Е.К. Пяткиным [3], представлена на рис 4.1. АХ этого типа образуются при воздействии излучений на клетки в G0- и G1-фазах клеточного цикла и характеризуются возникновением хромосомных фрагментов, ацентрических колец, перицентрических инверсий, центрических колец, симметричных обменов и дицентрических хромосом (дицентриков). Парный ацентрический фрагмент (терминальная делеция) является результатом разрыва всей хромосомы и в метафазе проявляется как две параллельно лежащие сестринские хроматиды без центромеры. Ацентрические кольца возникают как следствие двух разрывов в одном из плеч хромосомы и в метафазе видны как спаренные хроматиды кольцевой или овальной формы. Перицентрическая инверсия появляется в результате перемещения фрагментов хромосом, возникших при разрыве, и слияния с участками хромосомы по другую (от места разрыва) сторону центромеры. Центрические кольца — следствие обменов внутри одной хромосомы (интраобменов), а дицентрические и полицентрические АХ — результат межхромосомного обмена. Наконец, симметричные интра- и интеробмены (перицентрические инверсии и транслокации), не обнаруживаемые без специальных приемов идентификации каждой и всех хромосом генома, регистрируются как смещение центромеры. Аберрации хроматидного типа (рис.4.2) при облучении возникают в том случае, если клетки находились в G2, S или в позднем G1-периодах клеточного цикла. Механизм их возникновения нетрудно проследить из приведенной схемы. Аберрации этого типа, если они не препятствуют разделению хроматид во время митоза, сохраняются в дочерних клетках и при последующем делении выявляются как аберрации хромосомного типа. Одиночные и парные фрагменты, дицентрики, полицентрики, кольца (центрические и ацентрики) обычно утрачиваются клетками существенным образом после первого и последующих митозов. Они относятся к АХ нестабильного типа. Симметричные межхромосомные обмены, перицентрические инверсии и делении, сохраняются при делении клеток — это стабильные АХ. Радиобиологической основой биодозиметрии по АХ, согласно [3,9,11], является количественная зависимость образования АХ в лимфоцитах от дозы излучения, приблизительно равный выход их при облучении клеток in vitro и in vivo, совпадающая радиочувствительность по этому показателю лимфоцитов периферической крови и костного мозга. Последнее особенно важно, поскольку лимфоциты периферической крови являются высоко радиочувствительными и количество их у человека резко уменьшается уже через 1 сут после облучения. При дозах излучения >4 Гр начиная с этого срока, а при меньших дозах в более поздние сроки в крови может не оказаться достаточного количества лимфоцитов для культивирования. В то же время в различных отделах костного мозга, особенно в случаях неравномерного облучения, лимфоциты могут быть сохранены и в этом случае анализ АХ в лимфоцитах костного мозга может оказаться способом преодоления названного ограничения. [стр. 69 ⇒]

Что касается другой клинической группы ликвидаторов, находившихся с диагнозом ОЛБ в Киевском НИИ онкологии Минздрава Украины, то опубликованные гематологические данные по ним представлены средними значениями показателей на один из дней конца месячного периода наблюдения [18]. Естественно, что никакой биодозиметрической ценности такие данные не представляют. 4.1.3. ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ В МАЛЫХ ДОЗАХ Хотя, по мнению некоторых специалистов, хромосомный анализ может рассматриваться как рутинный метод количественной оценки дозы излучения [25], этот оптимизм представляется необоснованным при детальной оценке проблемы. Как уже отмечалось, даже при раннем цитогенетическом анализе, исключающем элиминацию аберраций хромосом вследствие митозов клеток, а также после кратковременного, а не хронического облучения на дозовой кривой в диапазоне 0,1-0,3 Гр ( или 0,1-0,5 Гр) разброс индивидуальных значений так велик, что установление дозы излучения становится крайне сложной проблемой [15,16]. Явление гермезиса существенно модифицирует зависимость «дозаэффект» при более низких дозах. Вместе с тем, литературные данные свидетельствуют о длительном сохранении АХ в лимфоцитах периферической крови у профессионалов. У трех групп взрослых людей, подвергшихся лучевой терапии в детском возрасте по поводу тонзиллита (78 человек), гиперплазии вилочковой железы (143 человека), туберкулезных каверн (77 человек) наблюдали небольшое, но достоверное увеличение частоты нестабильных АХ в лимфоцитах периферической крови через 30-40 лет после облучения [26]. У 11 врачей, 11 медсестер и 41 техника (всего 63 человека) — работников рентгеновских кабинетов — уровень АХ хромосомного типа был достоверно (р<0,05) выше, чем в группе из 30 сотрудников тех же больниц, не связанных с облучением [27]. Однако, корреляции между числом АХ и среднегодовой дозой излучения не выявлено. Отмечается достоверное различие уровней АХ у курящей и контрольной некурящей групп. Цитогенетическое исследование лимфоцитов периферической крови 433 работников радиохимического предприятия в возрасте от 29 до 77 лет, имевших профессиональный контакт с источниками внешнего γ-излучения и аэрозолями растворимых соединений 239Pu, накопивших к моменту обследования дозы уизлучения 1,5-138 сГр ( в отдельных случаях 174-360 сГр), также обнаружило повышенный уровень стабильных и нестабильных АХ [28]. Количество хроматидных аберраций — стабильных и нестабильных — не зависело от дозы инкорпорированного в организме плутония, сохраняясь на уровне 0,7+0,12 — 1,4+0,27 на 100 клеток (в норме 1,0±0,1 %) . Количество хромосомных аберраций — стабильных и нестабильных — имело положительную корреляцию с дозой инкорпорированного радионуклида,... [стр. 82 ⇒]

Смотреть страницы где упоминается термин "аберрация хроматидная": [143] [51] [85] [91] [93] [210] [213] [77] [207] [213] [162] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]