معلومة

تلطيخ بار الجسم جيمسا

تلطيخ بار الجسم جيمسا



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ليست كل خلايا الخدين الأنثوية تظهر أجسام بار عند تلطيخها بصبغة جيمسا؟ فقط 30 إلى 40٪ من الخلايا الأنثوية تظهر أجسام بار. لماذا ا؟

تجربتنا:

غسلنا الفم مرتين باستخدام الليسترين لتقليل عدد البكتيريا ، ثم كشطنا خلايا الخد ببراعم أذن مبللة ثم لطخت ذلك على شريحة زجاجية نظيفة. ثم نقوم بتجفيف اللطاخة بالهواء وتثبيتها بالميثانول ، ثم بعد التجفيف بالهواء قمنا بتطبيق طبقة رقيقة من بقعة جيمسا وبعد 15 دقيقة يتم تجفيفها وغسلها من البقع الزائدة. كانت الخلايا ملطخة وتمكنا من رؤية النواة ولكن لم يستطع أحد رؤية أجسام البر. لقد كانت تجربة في مختبرنا الجامعي ولم يتمكن أحد من التعرف على أجسام البر في الخلايا الأنثوية. عدد قليل جدا من العينات كان بها جثث البر.


أعتقد أن المشكلة هنا هي أن الصورة تمثيل ثنائي الأبعاد لكائن ثلاثي الأبعاد. قد يحدث أن تكون أجسام البر أسفل نواة جيمسا الملطخة.

هذا هو نفس السبب في أننا لا نرى نوى محيطية في جميع حُزم العضلات في المقطع العرضي للعضلات.


يكفي شطف الفم بماء الصنبور والماء المقطر ، ليست هناك حاجة إلى ليسترين ، استخدم 95٪ إيثانول بدلاً من الميثانول ، كرر التجربة مع بقعة رايت وكاربول فوشسين. فقط 40٪ من الإناث يظهرن أجساد البر.


تلطيخ بار الجسم جيمسا - علم الأحياء

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على:

  • صف كيف يتم إنشاء مخطط karyogram
  • اشرح كيف يؤدي عدم الانفصال إلى اضطرابات في عدد الكروموسومات
  • قارن الاضطرابات التي يسببها اختلال الصيغة الصبغية
  • صف كيف تحدث الأخطاء في بنية الكروموسوم من خلال الانقلابات والانتقالات

يمكن أن تنشأ الاضطرابات الموروثة عندما تتصرف الكروموسومات بشكل غير طبيعي أثناء الانقسام الاختزالي. يمكن تقسيم اضطرابات الكروموسومات إلى فئتين: الشذوذ في عدد الكروموسومات وإعادة الترتيب البنيوي للكروموسومات. نظرًا لأنه حتى الأجزاء الصغيرة من الكروموسومات يمكن أن تمتد عبر العديد من الجينات ، فإن الاضطرابات الصبغية تكون دراماتيكية مميزة وغالبًا ما تكون قاتلة.


وصف موجز لبقعة جيمسا….

صبغة Giemsa عبارة عن خليط من صبغة Azure والأزرق الميثيلين وصبغة Eosin. صبغة جيمسا هي صبغة تفاضلية تُستخدم لتلطيخ مختلف مكونات الخلايا ويمكن استخدامها لدراسة التصاق البكتيريا المسببة للأمراض بالخلايا البشرية. تلطخ الخلايا البشرية والبكتيرية بشكل تفاضلي وظهرت كأجسام ذات لون أرجواني ووردي على التوالي.

الدم السميك SMEAR يظهر جدول PLASMODIUM MALARIAE الذي يحتوي على 10 MEROZOITES

بقعة جيمسا هي واحدة من أفضل بقع الملاريا وطفيليات الدم الأخرى وهي مرضية أيضًا كبقع دم روتيني لتلطيخ مسحة الدم المحيطية لفحص فيلم الدم تحت المجهر.


اضطرابات في عدد الكروموسوم

التشوهات في عدد الكروموسومات هي الشكل الأكثر تحديدًا للنمط karotype. معظم هذه بسبب عدم الانفصال. يحدث عدم الانفصال عندما تفشل أزواج الكروموسومات المتجانسة أو الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي. الأسباب التي تنسب إلى عدم الانفصال هي عدم محاذاة أو تشابك العصبي غير الكامل أو خلل وظيفي في جهاز المغزل ، مما يسهل هجرة الكروموسوم. تزداد معدلات عدم الانفصال مع تقدم عمر الوالدين.

يمكن أن يحدث عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول أو الثاني ، مع نتائج مختلفة (الشكل 2). إذا فشلت الكروموسومات المتجانسة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول ، فإن النتيجة هي أن أمشجين يفتقران إلى ذلك الكروموسوم المحدد واثنين من الأمشاج مع نسختين من الكروموسوم. إذا فشلت الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الثاني ، فإن النتيجة هي أن أمشجة واحدة تفتقر إلى ذلك الكروموسوم ، واثنين من الأمشاج العادية مع نسخة واحدة من الكروموسوم ، ومشيج واحد مع نسختين من الكروموسوم.

اتصال فني

الشكل 2. يحدث عدم الانفصال عندما تفشل الكروموسومات المتجانسة أو الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى عدد كروموسوم غير طبيعي. قد يحدث عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول أو الانقسام الاختزالي الثاني.

أي من العبارات التالية حول عدم الانفصال صحيح؟

  1. ينتج عن عدم الارتباط فقط الأمشاج ذات الكروموسومات n + 1 أو n – 1.
  2. ينتج عدم الانفصال الذي يحدث أثناء الانقسام الاختزالي الثاني في 50 بالمائة من الأمشاج الطبيعية.
  3. ينتج عن عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي 1 أمشاج طبيعية بنسبة 50 في المائة.
  4. ينتج عدم الانفصال دائمًا أربعة أنواع مختلفة من الأمشاج.

تلطيخ بار الجسم جيمسا - علم الأحياء

بيولوجيا صفحة التمايز الجنسي!

بيولوجيا التمايز الجنسي

هنا ، نناقش الاختلافات الجسدية والفسيولوجية بين الذكور والإناث. في الماضي ، كانت هناك بعض الافتراضات غير الصحيحة التي تم إجراؤها حول العمليات التي ينطوي عليها تحديد الجنس. العمليات التي تجعل شخصًا ما ذكرًا وشخصًا آخر أنثى. والجدير بالذكر أن العلماء الذكور ، ربما في مجتمع علمي يهيمن عليه الذكور في الماضي ، استنتجوا بشكل صحيح أن تحديد الذكورة كان & quot؛ عملية نشطة & quot ؛ بعد أن حددوا ما كان يُعتقد أنه الجين المسؤول عن تكوين الخصيتين في الخمسينيات ( تبين لاحقًا أن هذا هو الجين الخطأ) ، مع عدم وجود جين مشابه لتشكيل المبيض الأنثوي ، فقد تم افتراض خطأ أن كونك أنثى هو عملية & quot؛ افتراضية & quot؛ متأخرة. بمعنى أنه إذا لم يحدث شيء يجعل الجنين ذكراً ، فإنه يصبح أنثى بحكم & quot؛ & quot ؛. & quot

عند الرجوع إلى الماضي ، تبدو هذه الفرضية الخاصة بـ & quot؛ الجنس الافتراضي & quot سخيفة إلى حد ما. يبدو مفهوم الأعضاء المعقدة مثل تطور المبايض في غياب الاتجاه الجيني مثيرًا للسخرية في ضوء ما نعرفه الآن عن الجينوم البشري. من المحتمل جدًا أن يتأثر تحديد جنس الغدد التناسلية الأنثوية بجزيئات تنظيمية محددة وليست عملية & quot ؛ & quot ؛ على الرغم من أن الجين أو الجينات المحددة التي تبدأ العملية لم يتم توضيحها بوضوح. من الواضح أن نسختين وظيفيتين من الكروموسوم X مطلوبان لتكوين أعضاء المبيض بنجاح ، ويبدو أنه تم تحديد عدد صغير من الجينات (2؟) على أنها متورطة في خلل تكوين المبيض (التشوه). تم تحديد الجين الذي يعتقد أنه مسؤول عن تكوين الخصيتين ، الجين الثالث في سلسلة من الجينات التي تم تحديدها على أنها مسؤولة عن تكوين الخصية ، تم التخلص من الجين الأول كمرشحين لهذا الدور. المزيد عن هذا أدناه!

الجزء أ: الجنس الكروموسومي (الجنس الجيني ، الجنس الوراثي)

تحتوي الخلايا ثنائية الصبغيات البشرية العادية (2n) على 22 زوجًا وراثيًا من الكروموسومات و 2 من الكروموسومات الجنسية (X X أو X ص). النمط النووي للإناث البشري هو 46 ، XX والنمط النووي للذكور البشري هو 46 ، XY ، مما يدل على إجمالي 44 كروموسوم جسمي بالإضافة إلى 2 كروموسومات جنسية. الأصباغ الأكثر استخدامًا للنظر في النمط النووي هي صبغة جيمسا وصبغة كيناكرين الفلورية. يتم ترقيم الجسيمات الذاتية (الكروموسومات غير الجنسية) وفقًا لتناقص الطول. بمعنى آخر. أطول كروموسوم جسمي هو الكروموسوم الأول.

يتم تحديد الجنس الكروموسومي (الجيني ، الجيني) عند الحمل، بمساهمة كروموسوم X أو Y من الأب. يمكن للأم أن تساهم بـ X فقط ، بغض النظر عن جنس النسل. لهذا السبب ، غالبًا ما نقول أن & quothe الأب هو الذي يحدد جنس النسل ، & quot؛ بالطبع ، هذا حدث عشوائي.

في بعض الأحيان ، لا يتناسب الجنس الوراثي مع النمط النموذجي لـ XX (أنثى) أو XY (ذكر). من حين لآخر ، بسبب فشل في الانقسام الاختزالي أثناء تطور الأمشاج ، قد تكون الحيوانات المنوية أو البويضات ثنائية الصبغة. XX من الأنثى ، و XY من الذكر. على سبيل المثال ، إذا قام حيوان منوي XY بتخصيب بويضة X ، فقد يصبح الجنين XXY (متلازمة كلاينفيلتر).

انقر هنا لمشاهدة بعض الأمثلة على اضطرابات الجنس النمطي

ثم عد وابدأ القراءة هنا!

تعويض جرعة الجينات: يُعتقد أن عملية تسمى & quotgene تعويض الجرعة & quot تحدث في أي شخص لديه 2 أو أكثر من الكروموسومات X. يعني تعويض الجرعة الجينية أن جميع الكروموسومات X باستثناء واحد يتم تعطيلها بشكل عشوائي خلال مراحل النمو المبكرة للجنين. على الرغم من ذلك ، يبدو أن 2 X كروموسومات ضرورية لتشكيل ناجح للمبايض. يبدو أن نسختين من الكروموسوم X ضروريان لهجرة الخلايا الجرثومية البدائية في الجنين الأنثوي. وبعد ذلك قد يكون التعطيل الكامل للكروموسوم X الثاني ممكنًا. نتيجة تعطيل كروموسوم X هو تكوين جسم كروماتين جنسي (جسم بار) في خلايا الطور البيني للأشخاص الذين لديهم 2 أو أكثر من الكروموسومات X. جسم الكروماتين الجنسي (أو جسم البر) عبارة عن كتلة مكثفة من الكروماتين تحتوي على كروموسوم X مهمل. عادة ما يتم ملاحظة جسم الكروماتين الجنسي بالقرب من محيط نواة خلية الطور البيني.

يظهر جسم الكروماتين الجنسي (Barr body) في 20-30٪ من الإناث العاديات البالغات 46 ، XX ويغيب في الذكور العاديين ، 46 ، XY. في المرضى الذين لديهم أكثر من 2 كروموسوم ، يكون عدد أجسام الكروماتين الجنسي (أجسام بار) في أي نواة ثنائية الصبغيات (2 ن) أقل بشكل عام بواحد من العدد الإجمالي للكروموسومات X التي يحملونها. من خلال فحص الكروماتين الجنسي (أجسام البر) والتلوين الفلوري للكروموسوم Y ، يمكن للمرء تحديد مكمل الكروموسوم الجنسي لأي فرد. ربما تبدو هذه العبارة الجريئة سخيفة ، لكن عليك أن تدرك أن بعض الأفراد يولدون بأعضاء تناسلية غامضة (أي أنه من الصعب تحديدها على الفور ، من أعضائهم التناسلية الخارجية ، سواء كانوا ذكورًا أم أنثى) وأنه من الضروري في بعض الأحيان إجراء & amp ؛ أفضل وراثي تحديد الجنس ، أو تشخيص وجود مرض وراثي يصيب الكروموسومات الجنسية.

نسبة الجنس = نسبة الذكور: الإناث

بالنظر إلى أن لدينا جنسًا غير متجانس مع كروموسومين جنسيين ، X و Y ، فما النسبة الطبيعية للجنس الجيني عند الحمل (نظريًا هي 1: 1)؟ بمعنى آخر. علم الوراثة المندلية (تذكر الراهب الأوغسطيني ، جريجور مندل 1822-1884) يخبرنا أنه إذا كانت الأنثى تستطيع المساهمة بـ X فقط بينما يمكن للذكر أن يساهم بـ X أو Y ، فإن نسبة الجنس النظرية عند الحمل هي 1: 1.

& quot الجنس الظاهري & quot يشمل جميع أنواع الجنس الأخرى بخلاف & quot؛ النوع الجيني & quot؛ وهكذا ، فإن الجنس الظاهري يشمل الجنس التناسلي والجنس التناسلي والجوانب الأخرى للمظهر الجسدي المتعلقة بالجنس (بما في ذلك ما يسمى & quotsecondary sex features & quot). في البشر ، يعد التحديد النفسي الجنسي مصدر قلق أيضًا. تشير الأدلة التي تم الحصول عليها من المرضى الذين يعانون من الانعكاس الظاهري للجنس إلى أن التحديد النفسي للجنس يتأثر إلى حد كبير بالبيئة والتربية. قلقنا هنا هو اهتمام طبي. وقد تم التوصل إلى نتيجة مفادها أنه في حالة & quot ؛ الأعضاء التناسلية المبهمة & quot في المولود الجديد ، فإن تغيير الجنس لا يمنعه الجنس الوراثي. الطفل XX من النمط الجيني الذي نشأ كذكر بسبب تحفيز الأعضاء التناسلية ، أو الطفل XY الوراثي الذي تربى كأنثى بسبب تأنيث الأعضاء التناسلية يمكن أن يكون اجتماعيًا بشكل طبيعي. تشير التواريخ السريرية إلى أن أنثى XY ، التي نشأت كأنثى ، ترى نفسها على أنها أنثى ، تمامًا مثل ذكر XX الذي نشأ كذكر أن ينظر إلى نفسه على أنه ذكر. بعد تكوين الأعضاء التناسلية ، يتم تحديد النمط الظاهري إلى حد كبير من خلال التعرض للستيرويدات التناسلية المناسبة.

الجزء ب: الجنس التناسلي (تكوين الأعضاء التناسلية)

هل الكروموسوم Y هو الكروموسوم الوحيد الذي يشارك في تحديد الجنس التناسلي الذكري أو التناسلي الذكري ، أم أن Y يساعده أو يخضع لتنظيم كروموسوم X وربما كروموسومات جسمية؟ ما هو مستضد HY؟ هل يقوم الكروموسوم Y بأي شيء بعد تحديد الجنس في الجنين؟

يستمر فحص تشوهات التمايز الجنسي في الإشارة إلى الكروموسومات X و Y. إلى جانب الجسيمات الذاتية جميعها تحمل جينات تؤثر على تمايز الغدد التناسلية، مما يتسبب في تطور الغدد التناسلية ثنائية القدرات كخصية أو كمبيض.

التوافق النسيجي- مستضد Y (مستضد HY)

وجد Eichwald و Silmser (1955) أنه من الممكن تطعيم الجلد من أنثى فأر إلى أنثى أخرى. وبالمثل ، يمكنهم زراعة الجلد من ذكر فأر لآخر ، أو من أنثى إلى ذكر. ومع ذلك ، عندما قاموا بتطعيم الجلد من فأر ذكر (متبرع) إلى أنثى فأر (متلقي) ، تم رفض جلد المتبرع (ذكر) من قبل المتلقي (أنثى). يُعزى رفض الأنثى للأنسجة الذكورية إلى بروتين معين للتوافق النسيجي يسمى مستضد HY. لذلك تنتج الأنسجة الذكرية بروتين (مستضد HY) الذي يسبب استجابة مناعية للإناث ويؤدي إلى رفض الإناث المتبرع بنسيج الذكور. منذ ذلك الحين ، تم الاعتراف بأن مستضد HY نفسه مسؤول عن تطوير بعض الخصائص المرتبطة بالذكور. على سبيل المثال ، يساعد مستضد HY في توجيه تكوين الخصيتين عند الذكور. يعد التعبير عن الجين لإنتاج مستضد HY أحد أدوار كروموسوم Y. يرتبط التعبير عن مستضد HY بالجنس & quotheterogametic & quot في الفقاريات ، والتي عادة ما تكون من الذكور. الذكور ليسوا دائمًا غير متجانسين. في الطيور ، الإناث غير متجانسة والذكور متجانسة.

في الثدييات ، الإناث متجانسة (XX) والذكور غير متجانسة (XY).

معلومات عامة عن مستضد HY

يظهر مستضد HY في وقت مبكر من الحياة الجنينية (في وقت مبكر مثل مرحلة مورولا 8-16 خلية). مستضد HY هو ببتيد بوزن جزيئي حوالي 18000. تم اكتشاف مستضد HY على جميع أغشية الخلايا من الذكور XY العاديين باستثناء الخلايا الجرثومية غير الناضجة. يوجد موقعان لربط مستضد HY ، أحدهما يربط كل من مستضد HY وكذلك البروتينات الأخرى ذات التقارب المنخفض ، والمستقبل الثاني محدد للغاية ويرتبط فقط بمولد الضد HY. يرتبط مستقبل مستضد HY المحدد بمستضد HY بتقارب عالٍ ولا يوجد إلا في خلايا الغدد التناسلية. حسنًا ، هذا يخبرنا أن النسيج المستهدف المحدد لمستضد HY هو الغدد التناسلية!

مستضد HY وتشكيل الخصية

مستضد HY مسؤول جزئيًا على الأقل عن تكوين أعضاء الخصية من الغدد التناسلية الجنينية ثنائية القدرة. هنا يجب أن نلاحظ أن كلا من الغدد التناسلية والأعضاء التناسلية ثنائية القدرة. أي يمكن أن يصبحوا إما ذكرًا أو أنثى!

أ) الجنين البدائي الغدد التناسلية ثنائي القدرة - وهذا يعني أن الغدد التناسلية البدائية يمكن أن تتطور إلى خصية أو مبيض. يتكون الغدد التناسلية البدائية من شبكة فضفاضة من الخلايا تسمى خلايا الشبكية. تتطور خلايا الشبكية هذه في منطقة التلال البولي التناسلي (أو سلسلة الغدد التناسلية) التي تظهر في الصورة أعلاه. يشار إلى الغدد التناسلية الذكرية البدائية بـ & quot؛ الخصيتين & quot؛ والمبايض الأنثوية البدائية باسم & quotrete ovarii. & quot ويشير المصطلحان rete testes و rete ovarii بشكل خاص إلى النسيج اللحمي داخل المناسل غير المتمايزة للأنثى الذكرية والأنثوية الجينية ، على التوالي. & quotRete & quot يشير إلى شبكة من الأنسجة الشبيهة بالحبل ، لذلك يشار أحيانًا إلى الغدد التناسلية البدائية باسم الحبال البدائية & quotsex. & quot

Rete الخصيتين Rete Ovarii

ب) يوجد نظامان من القنوات داخل كل جنين ، نظام واحد لديه القدرة على التطور إلى الأنثى الداخلية الجهاز التناسلي (القناة paramesonephric أو مولريان نظام مجاري الهواء) والآخر لديه القدرة على التطور إلى الذكر الداخلي الجهاز التناسلي (القناة الوسيطة أو وولفيان نظام لاصق).

ج) هناك مجموعة واحدة من البدائية الأعضاء التناسلية الخارجية التي لديها القدرة على اتباع نمط النمو الذكري أو الأنثوي.

يتم إفراز مستضد HY بواسطة خلايا Sertoli (ممرضة أو ممرضة) من الغدد التناسلية البدائية جدًا لجنين ذكر وراثي (46 ، XY). هذه هي الخلايا التي توفر المغذيات في نهاية المطاف لخلايا الحيوانات المنوية النامية. بمجرد إفرازه ، يرتبط مستضد HY بمستقبلات HY في الغدد التناسلية الذكرية البدائية ويسبب تمايزًا في الغدد التناسلية البدائية ، من الخصية الشبكية إلى الخصية التي يمكن تحديدها خلال 6-7 أسابيع من الحمل. أهم هياكل الخصيتين هي الأنابيب المنوية. تشكل الأنابيب المنوية الجزء الأكبر من الخصيتين ، وبعد البلوغ ، ستكون موقعًا لإنتاج الحيوانات المنوية.

تجويف الأنابيب المنوية هو موقع تكوين الحيوانات المنوية. خارج الأنابيب المنوية تكمن الخلايا الخلالية البدائية (خلايا Leydig). تنتج الخلايا الخلالية الأندروجين الجنيني في هذا الوقت ، إما بشكل مستقل أو تحت تأثير موجهة الغدد التناسلية المشيمية البشرية (hCG) ، وهو بروتين سكري تنتجه خلايا الأرومة الغاذية المخلوية للمشيمة. في حالة عدم وجود مستضد HY وبوجود كروموسومين X طبيعيين هيكليًا ، يتطور المبيض.

في المرضى الذين يعانون من أنسجة الخصية الذين لديهم XX نمطًا نوويًا (على سبيل المثال XX من الذكور و XX من خنثى حقيقيين ، وهم نادرون للغاية) ، على الرغم من عدم وجود كروموسوم Y ، يتم اكتشاف مستضد HY في جميع المرضى الذين تم اختبارهم (على الرغم من أنه عادة ما يكون عند مستويات أقل من لوحظ في السيطرة 46 ، ذكور س ص). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغدد التناسلية للأبقار (التوأم & quotintersex & quot XX لجنين ذكر) تكون الاختبارات إيجابية لوجود مستضد HY. تعتبر Freemartinism في الماشية حدثًا ثابتًا تقريبًا في حالة المشاركة في الحمل بين الذكر والأنثى ذات النمط الجيني. توجد في الواقع مفاغرة بين الدورات المشيمية لأجنة الأبقار والتي تسمح بتبادل الدم للبروتينات التي لا تعبر عادة حاجز المشيمة. لذلك يُشتبه في أنه في النظرية الحرة ، وصل بعض مستضد HY من الجنين الذكر إلى دوران التوأم الأنثوي وتداخل مع نمط نموها الطبيعي. هذه ليست مشكلة في العادة في cogestation لجنين أنثى و ذكر جنين. تشير الدلائل إلى أنه حتى في حالة عدم وجود كروموسوم Y منفصل أو دليل على وجود Y إلى X أو Y لانتقال أو إدخال ، فإن وجود بعض (حتى آثار) أنسجة الخصية يرتبط دائمًا باختبار مستضد HY إيجابي .

جميع الأدلة التي نوقشت سابقًا لدعم وظيفة تنظيم الخصية لمستضد HY هي غير مباشرة وظرفية. لكن، في المختبر، يتسبب مستضد HY في تجميع الخلايا المنفصلة من الغدد التناسلية البدائية للغاية للجنين الذكري في هياكل مشابهة للنبيبات المنوية. إذا عالجت هذه الخلايا في وقت واحد مع مستضد HY جنبًا إلى جنب مع جسم مضاد ضد مستضد HY (لمنع عمل مستضد HY) ، فلن تتشكل الخلايا في هياكل مشابهة للأنابيب المنوية. إذا عالجت الغدد التناسلية البدائية للغاية ثنائية القدرة من جنين XX مع مستضد HY ، فسوف تتمايز أيضًا في نمط شبيه بالنبيبات المنوية ، أو ما يمكن تسميته بنمط الخصية. يخبرنا هذا أن مستضد HY هو عامل مهم جدًا في التكوين الطبيعي للخصيتين ، لكنه لا يخبرنا ما إذا كان جين مستضد HY هو الجين الذي يتسبب بالفعل في تكوين الخصيتين. هذا نوع من القول ، سيارتك تعمل بالبنزين ولكن بدون مفتاح ، لن تبدأ! حسنًا ، في هذا المثال ، يستمر تكوين الخصيتين بمساعدة مستضد HY ، لكن العمليات المعنية يتم تشغيلها بواسطة جين آخر على الأرجح بواسطة جين SRY.

جين SRY (ستحديد السابقين صegion من ص كروموسوم)

في حين أن مستضد HY قد تم الاشتباه به منذ فترة طويلة كعامل يسبب تمايز الخصية ، فإن & quot الحد الأدنى من متطلبات الجين & quot لتكوين أعضاء الخصية وجين مستضد HY ليسا نفس الجين. يقع موقع التعبير عن مستضد HY في المنطقة المحيطة بالكروموسوم Y ، وكذلك على الذراع القصيرة للكروموسوم X وربما في بعض الجسيمات الذاتية.

جين SRY هو exon مفرد مع 237 زوجًا أساسيًا ، ويقع في نطاق Yp 11.3 من كروموسوم Y. إنه أصغر جزء من كروموسوم Y الضروري للغاية لتحديد جنس الذكور (تكوين الخصيتين). يقع جين SRY بجوار المنطقة & quotpseudoautosomal & quot في النهاية البعيدة للذراع القصير لـ Y. المنطقة الجسمية الكاذبة هي منطقة عند طرف الذراع القصيرة لـ X و Y والتي تكون متطابقة في الكروموسوم X و Y. في الفئران ، تسبب إدخال جين SRY في جينوم إناث الفئران الجنينية في تطوير الخصيتين والأعضاء التناسلية الذكرية الخارجية لتلك الفئران.

شيء واحد أكثر إثارة للاهتمام حول جين SRY. إنه موجود في غالبية & quot ؛ يحدث بشكل طبيعي ، وعكس الجنس & quot ؛ الإناث النمط الظاهري XY وهو غائب تمامًا في & quot ؛ يحدث بشكل طبيعي ، والجنس المعكوس & quot XX من الذكور المظهرية. يشتبه الآن في أن SRY يمارس تأثيره عن طريق تثبيط الجين الذي يمنع تكوين الخصيتين.

هل هناك جينات أخرى تشارك في تكوين الخصية؟

ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب تبادل المناطق الصبغية الكاذبة في حدوث انقلابات في الجنس (أي أن الانقلابات الجنسية يمكن أن تحدث بسبب تبادل المواد خارج المنطقة الدنيا من الكروموسوم Y المسؤول عن تكوين أعضاء الخصية). مرة أخرى ، يخبرنا هذا أن جين SRY ليس هو الشيء الوحيد الذي يحدد الذكورة ولكن جين SRY مطلق & quot؛ يجب أن يكون & quot للخصيتين الوظيفية. هناك اثنان على الأقل من الجين المُرشح لكابح الورم WT-1 من الكروموسوم 11 وجين العامل الستيرويدي المنشأ SF-1 ، وهو بروتين مستقبل نووي موجود في الكروموسوم 17. أكواد SF-1 لأنزيمات الهيدروكسيلاز المطلوبة لتصنيع المنشطات. يبدو أيضًا أن هناك جينًا انعكاسيًا للجنس ، والذي قد يكون مسؤولاً عن حدوث حوالي 46 أنثى من النمط الظاهري XY. تم العثور على هذا الجين في الذراع القصيرة للكروموسوم X ويعرف باسم جين DAX-1. قد يمنع DAX-1 تكوين الخصيتين إذا تم تكرار الجين على كروموسوم X ، أو إذا تم حذف الجينات التي تقوم عادةً بقمع DAX-1 من كروموسوم X. بعبارة أخرى ، يمكن أن تنتج الانتكاسات الجنسية نظريًا عن عمليات الإدراج أو الحذف أو الترجمة. يقترح بعض الناس أن DAX-1 قد يكون فعالًا في تكوين المبيض ، ولكن من المحتمل أن يكون نشطًا في وقت مبكر جدًا في تكوين الغدد التناسلية البدائية ثنائية القدرات.

& quot بذر الغدد التناسلية البدائية & quot

حتى 12 مم (المرحلة 42 د) ، تكمن الغدد التناسلية الجنينية البدائية في ما يسمى & quoturogenital أو gonadal ridge. & quot تهاجر الخلايا من منطقة الكيس المحي ، في ما سيصبح منطقة البطن ، إلى الجهاز البولي التناسلي البدائي منطقة التلال (بضع مئات من الخلايا - هذه الخلايا الجرثومية البدائية تهاجر وتنقسم على طول الطريق بحيث يمكن في الواقع أن يتم اقتباس الغدد التناسلية اللامبالية من قبل الملايين من هذه الخلايا المهاجرة). تصبح هذه الخلايا أووجونيا أو نطاف. في الأنثى ، إذا لم تغزو هذه الخلايا الشبكية المبيضية ، فلن يتطور المبيض! تحت تأثير مستضد HY ، ستبدأ الغدد التناسلية في تمايز الخصية خلال 43-50 يومًا من الحمل. توجد خلايا Leydig (الخلالية) البدائية قبل 60 يومًا.

تكوين أعضاء المبيض وتغليفه وأمبير الجريب البدائي

في الغدد التناسلية المقدر أن تكون مبيضًا ، لا يزال هناك نقص في التمايز. في 77-84 يومًا ، بعد فترة طويلة من تكوين الخصيتين في جنين ذكر ، تدخل الخلايا الجرثومية الطور الانتصافي لتوصيف انتقال الأوجونيا إلى البويضات الأولية & quot ؛ وبالمناسبة ، كان هناك جين واحد على الأقل يقود دخول الأوجونيا إلى الانقسام الاختزالي. المحددة. هذا يمثل بداية تمايز المبيض. عندما تتلامس oogonia مع rete ovarii ، يضع rete ovarii طبقة من الخلايا حول oogonia (التغليف) ، ويتشكل غشاء قاعدي على الفور خارج خلايا rete ovarii ، ويتم قفل oogonia في الطور الأول للانقسام الاختزالي I (البويضات الأولية ). نسمي الهيكل الناتج جريبًا بدائيًا.

باختصار ، إذن ، يتكون الجريب البدائي من بويضة متوقفة في الطور الأول (البويضة الأولية) ومغلفة في طبقة واحدة من شبكية المبايض. بمجرد تغليف الشبكية المبيضية داخل غشاء قاعدي ، نشير إلى الشبكية المبيضية باسم & quot؛ خلايا جرانولوزا. & quot يمكن تغليف ملايين البويضات الأولية في المبايض الجنينية النامية ، عن طريق منتصف الحمل. مرة أخرى ، يشار إلى البصيلات التي تحتوي على البويضات الأولية باسم الجريبات البدائية. تحتوي كل جريب بدائي على بصيلة أولية واحدة. يكتمل تكوين المبيض ، الذي بدأ في منتصف الحمل ، نسبيًا بعد 7 أشهر من الحمل.

بحلول الأسبوع السابع من الحمل ، يكون الجنين مزودًا بقدرة ثنائية & quot؛ بريمورديا & quot؛ للقنوات التناسلية للذكور والإناث (أي الأعضاء التناسلية الداخلية). القنوات الملرية (paramesonephric) ، إذا سمح لها بالاستمرار ، تشكل قناتي فالوب والرحم وعنق الرحم والثلث العلوي من المهبل. تتمايز قنوات ولفيان (mesonephric) لتشكل البربخ ، الأسهر ، الحويصلات المنوية وقنوات القذف عند الذكر. في وجود الخصية ، تتراجع القنوات الملرية (paramesonephric) تحت تأثير الهرمون المثبط لميلريان ، وهو بروتين تفرزه خلايا سيرتولي. يتم تحفيز التمايز بين نظام مجرى ولفيان (ميزونيفريك) عن طريق إنتاج هرمون التستوستيرون بواسطة خلايا ليديج البدائية. قد يكون إنتاج التستوستيرون بواسطة خلايا Leydig البدائية مستقلاً أو قد يتم تحفيزه بواسطة قوات حرس السواحل الهايتية المشيمية. يحدث تمايز الأعضاء التناسلية الخارجية الذكرية بنسبة 65-77 د. لاحظ أن هذا ، من ناحية الوقت ، يسبق تمايز الغدد التناسلية ثنائية القدرة إلى المبيض في 77-84 يومًا. ديهدروتستوستيرون (DHT) هو المحفز الرئيسي للأعضاء التناسلية الذكرية. يتحكم الجين المرتبط بـ X في التعبير عن بروتينات ربط الأندروجين العصاري الخلوي. يتم إنتاج عوامل Wolffian (mesonephros) المثبطة و Méllerian (paramesonephros) في الجنين الأنثوي لقمع نمو الأعضاء التناسلية الداخلية للذكور وتحفيز نمو الأعضاء التناسلية الداخلية للإناث. في وجود هرمون الاستروجين للأم فقط ، مع غياب الأندروجين ، تتطور الأعضاء التناسلية الخارجية نحو النمط الأنثوي.

الأعضاء التناسلية الخارجية المبهمة

إذا تعرض الجنين الأنثوي لفرط الأندروجينات قبل 12 أسبوعًا من الحمل ، فقد يحدث تحفيز في الأعضاء التناسلية. تاريخيا ، حدث هذا في عدد من الأطفال المولودين لأمهات أخذن & quotprogestagen & quot النظير لمنع غثيان الصباح. لسوء الحظ ، أحد النظائر & quotprogestagen & quot (أي عامل صيدلاني) تم تحويله بسهولة إلى الأندروجينات بواسطة قشرة الغدة الكظرية للأم ، مما يعرض الأجنة الأنثوية للأندروجينات ويثيرها. قد تحدث مشكلة مماثلة إذا أصيبت الأنثى الحامل بورم قشر الكظر الذي يفرز الأندروجين. إذا حدث التعرض للأندروجين بعد 12 أسبوعًا من عمر الحمل في جنين الأنثى ، فقد يكون هناك استفزاز جزئي فقط للأعضاء التناسلية. وبالمثل ، يؤدي عدم كفاية تحفيز الأندروجين أو الاستجابة إلى تأنيث جزئي للأعضاء التناسلية الذكرية. يرتبط الحدوث الأكثر شيوعًا لهذه الحالة بظاهرة يشار إليها باسم متلازمة tfm (تأنيث الخصية) ، حيث قد ينتج الذكر أو لا ينتج مستويات طبيعية من الأندروجين ، لكن مستقبلات الأندروجين الخاصة به لا تستجيب بشكل كافٍ للأندروجين. بينما يمكن استخدام العلاج بالأندروجين ، إلا أنه لا ينجح بشكل خاص لأن المصابين بمتلازمة tfm هم من المستجيبين الفقراء للأندروجين.

ديفيد كوري.
حقوق النشر 2000. جميع الحقوق محفوظة.
تمت المراجعة: 05 كانون الثاني (يناير) 2009


الاضطرابات الشائعة

من بين جميع الاضطرابات الصبغية ، فإن التشوهات في عدد الكروموسومات هي الأكثر وضوحًا من خلال مخطط karyogram. تشمل اضطرابات عدد الكروموسومات تكرار أو فقدان الكروموسومات بأكملها ، بالإضافة إلى التغيرات في عدد المجموعات الكاملة من الكروموسومات. هم سبب عدم الانفصال، والذي يحدث عندما تفشل أزواج من الكروموسومات المتجانسة أو الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي. يمكن أن يتسبب المشبك غير المحاذي أو غير المكتمل ، أو خلل في جهاز المغزل الذي يسهل انتقال الكروموسوم ، في عدم الانفصال. يزداد خطر حدوث عدم الانفصال مع تقدم عمر الوالدين.

يمكن أن يحدث عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول أو الثاني ، مع نتائج مختلفة (الشكل 2). إذا فشلت الكروموسومات المتجانسة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول ، فإن النتيجة تكون أمشجين يفتقران إلى ذلك الكروموسوم المحدد واثنين من الأمشاج مع نسختين من الكروموسوم. إذا فشلت الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الثاني ، فإن النتيجة هي مشيج واحد يفتقر إلى ذلك الكروموسوم ، واثنين من الأمشاجات العادية مع نسخة واحدة من الكروموسوم ، ومشيج واحد مع نسختين من الكروموسوم.

الشكل 2. يحدث عدم الانفصال عندما تفشل الكروموسومات المتجانسة أو الكروماتيدات الشقيقة في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي ، مما يؤدي إلى عدد كروموسوم غير طبيعي. قد يحدث عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي الأول أو الانقسام الاختزالي الثاني.

أي من العبارات التالية حول عدم الانفصال صحيح؟

  1. ينتج عن عدم الارتباط فقط الأمشاج ذات الكروموسومات n + 1 أو n & ndash1.
  2. ينتج عدم الانفصال الذي يحدث أثناء الانقسام الاختزالي الثاني في 50 بالمائة من الأمشاج الطبيعية.
  3. ينتج عن عدم الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي 1 أمشاج طبيعية بنسبة 50 في المائة.
  4. ينتج عدم الانفصال دائمًا أربعة أنواع مختلفة من الأمشاج.

[تكشف-إجابة q = & rdquo235653 & Prime]اظهر الاجابة[/ تكشف الجواب]
[hidden-answer a = & rdquo235653 & Prime] الإجابة ب صحيحة. [/ hidden-answer]

اختلال الصيغة الصبغية

الشكل 3. حدوث إنجاب جنين مصاب بالتثلث الصبغي 21 يزداد بشكل كبير مع عمر الأم.

يتم استدعاء الفرد الذي لديه العدد المناسب من الكروموسومات لأنواعه euploid في البشر ، يتوافق euploidy مع 22 زوجًا من الصبغيات الجسدية وزوج واحد من الكروموسومات الجنسية. يوصف الفرد الذي لديه خطأ في عدد الكروموسوم بأنه اختلال الصيغة الصبغية، وهو مصطلح يتضمن أحادي (فقدان كروموسوم واحد) أو التثلث الصبغي (اكتساب كروموسوم دخيل). تفقد ملقحات بشرية أحادية الذرة أي نسخة واحدة من جسيم جسدي تفشل دائمًا في التطور حتى الولادة لأنها تفتقر إلى الجينات الأساسية. هذا يؤكد أهمية جرعة & ldquogene & rdquo في البشر. تفشل أيضًا معظم حالات التثلث الصبغي الجسدي في التطور حتى الولادة ، ومع ذلك ، فإن ازدواج بعض الكروموسومات الأصغر (13 أو 15 أو 18 أو 21 أو 22) يمكن أن يؤدي إلى نسل يبقى على قيد الحياة لعدة أسابيع إلى سنوات عديدة. يعاني الأفراد Trisomic من نوع مختلف من عدم التوازن الجيني: زيادة في جرعة الجينات. يمكن للأفراد الذين لديهم كروموسوم إضافي تخليق وفرة من المنتجات الجينية المشفرة بواسطة هذا الكروموسوم. يمكن أن تؤدي هذه الجرعة الزائدة (150 بالمائة) من جينات معينة إلى عدد من التحديات الوظيفية وغالبًا ما تحول دون التطور. التثلث الصبغي الأكثر شيوعًا بين الولادات القابلة للحياة هو كروموسوم 21 ، والذي يتوافق مع متلازمة داون. يتميز الأفراد المصابون بهذا الاضطراب الوراثي بقصر القامة وتقزم الأصابع ، وتمييزات الوجه التي تشمل جمجمة عريضة ولسان كبير ، وتأخيرات كبيرة في النمو. يرتبط حدوث متلازمة داون بعمر الأم ، فمن المرجح أن تحمل النساء الأكبر سنًا بأجنة تحمل النمط الجيني تثلث الصبغي 21 (الشكل 3).

تعدد الصبغيات

الشكل 4. كما هو الحال مع العديد من النباتات متعددة الصيغة الصبغية ، هذا الزنبق البرتقالي ثلاثي الصبغيات (Hemerocallis فولفا) كبيرة وقوية بشكل خاص ، وتنمو الزهور بثلاثة أضعاف عدد بتلات نظيراتها ثنائية الصبغة. (الائتمان: ستيف كارج)

يتم استدعاء الفرد الذي لديه أكثر من العدد الصحيح من مجموعات الكروموسوم (اثنان للأنواع ثنائية الصبغيات) متعدد الصيغ الصبغية. على سبيل المثال ، فإن إخصاب بويضة ثنائية الصبغيات غير طبيعية بحيوان منوي أحادي الصبغية من شأنه أن ينتج عنه زيجوت ثلاثي الصبغيات. تعد الحيوانات متعددة الصيغ الصبغية نادرة للغاية ، مع وجود أمثلة قليلة فقط بين الديدان المفلطحة والقشريات والبرمائيات والأسماك والسحالي. الحيوانات متعددة الصيغ الصبغية عقيمة لأن الانقسام الاختزالي لا يمكن أن يستمر بشكل طبيعي وبدلاً من ذلك ينتج في الغالب خلايا ابنة مختلة الصيغة الصبغية لا يمكنها إنتاج بيضات ملقحة قابلة للحياة. نادرًا ما يمكن للحيوانات متعددة الصيغ الصبغية التكاثر اللاجنسي عن طريق الصبغيات الفردية ، حيث تنقسم البويضة غير المخصبة بشكل انقسامي لإنتاج ذرية. على النقيض من ذلك ، فإن تعدد الصبغيات شائع جدًا في المملكة النباتية ، وتميل النباتات متعددة الصبغيات إلى أن تكون أكبر وأكثر قوة من euploids من نوعها (الشكل 4).

عدم ارتباط كروموسوم الجنس في البشر

يُظهر البشر تأثيرات ضارة كبيرة مع التثلث الصبغي الجسدي والوحيدات. Therefore, it may seem counterintuitive that human females and males can function normally, despite carrying different numbers of the X chromosome. Rather than a gain or loss of autosomes, variations in the number of sex chromosomes are associated with relatively mild effects. In part, this occurs because of a molecular process called X inactivation. Early in development, when female mammalian embryos consist of just a few thousand cells (relative to trillions in the newborn), one X chromosome in each cell inactivates by tightly condensing into a quiescent (dormant) structure called a Barr body. The chance that an X chromosome (maternally or paternally derived) is inactivated in each cell is random, but once the inactivation occurs, all cells derived from that one will have the same inactive X chromosome or Barr body. By this process, females compensate for their double genetic dose of X chromosome.

Figure 5. In cats, the gene for coat color is located on the X chromosome. In the embryonic development of female cats, one of the two X chromosomes is randomly inactivated in each cell, resulting in a tortoiseshell pattern if the cat has two different alleles for coat color. Male cats, having only one X chromosome, never exhibit a tortoiseshell coat color. (credit: Michael Bodega)

In so-called &ldquotortoiseshell&rdquo cats, embryonic X inactivation is observed as color variegation (Figure 5). Females that are heterozygous for an X-linked coat color gene will express one of two different coat colors over different regions of their body, corresponding to whichever X chromosome is inactivated in the embryonic cell progenitor of that region.

An individual carrying an abnormal number of X chromosomes will inactivate all but one X chromosome in each of her cells. However, even inactivated X chromosomes continue to express a few genes, and X chromosomes must reactivate for the proper maturation of female ovaries. As a result, X-chromosomal abnormalities are typically associated with mild mental and physical defects, as well as sterility. If the X chromosome is absent altogether, the individual will not develop in utero.

Several errors in sex chromosome number have been characterized. Individuals with three X chromosomes, called triplo-X, are phenotypically female but express developmental delays and reduced fertility. The XXY genotype, corresponding to one type of Klinefelter syndrome, corresponds to phenotypically male individuals with small testes, enlarged breasts, and reduced body hair. More complex types of Klinefelter syndrome exist in which the individual has as many as five X chromosomes. In all types, every X chromosome except one undergoes inactivation to compensate for the excess genetic dosage. This can be seen as several Barr bodies in each cell nucleus. Turner syndrome, characterized as an X0 genotype (i.e., only a single sex chromosome), corresponds to a phenotypically female individual with short stature, webbed skin in the neck region, hearing and cardiac impairments, and sterility.

Duplications and Deletions

In addition to the loss or gain of an entire chromosome, a chromosomal segment may be duplicated or lost. Duplications and deletions often produce offspring that survive but exhibit physical and mental abnormalities. Duplicated chromosomal segments may fuse to existing chromosomes or may be free in the nucleus. Cri-du-chat (from the French for &ldquocry of the cat&rdquo) is a syndrome associated with nervous system abnormalities and identifiable physical features that result from a deletion of most of 5p (the small arm of chromosome 5) (Figure 6). Infants with this genotype emit a characteristic high-pitched cry on which the disorder&rsquos name is based.

Figure 6. This individual with cri-du-chat syndrome is shown at two, four, nine, and 12 years of age. (credit: Paola Cerruti Mainardi)


Barr body Giemsa staining - Biology

Genetics of Chromosomes:
Introduction to Cytogenetics

In Principle:

Genes occupy physical locations ( loci ) in linear arrays on chromosomes
Alterations in the number of chromosomes or relative order of genes affect expression

Chromosomes occur in species-specific sets ( karyotypes )
Chromosomes within sets have characteristic size & morphology

Chromosome irregularities are associated with particular medical syndromes
These are some of the major classes of genetic disorders in humans

Chromosomes each comprise a single, continuous DNA molecule
DNA is systematically packaged into chromosomes through several levels of coiling
Most DNA does not code for proteins
Non-coding DNA occurs in several classes

Chromosome morphology at the microscopic level

Chromosomes occur in sets: haploid number = n
Eukaryotic chromosomes have arms (short p & long q ) & a centromere (IG1 11 . 12,14)
FN = # arms
metacentric ( q

p )
acrocentric ( q > p )
telocentric ( q >> p

0 )
Ex.: Karyotype of Homo sapiens: 2n = 46 = 44 + XX or 44 + XY
Metaphase karyotype has seven groups A - G (IG1 11.15smc, 11.15smc2)
autosomes vs sex chromosomes ( XY system in mammals)
Alternative sex-determination systems ( WZ ) in birds ( Aves )

Cytological appearance of chromosomes
eu chromatin - non-staining [GC]-rich, genetically active
hetero chromatin - staining [AT]-rich, geneticvally inactive
Barr Body - an inactive X chromosome
dosage compensation between XX & XY karyotypes
effect on semi-dominant X-linked expression:
the genetics of tortoiseshell & calico cats
chromosome banding (IG1 11.Tab3)
G- النطاقات - (G)iemsa bands = proteolytic enzyme treatment + Giemsa stain
chromosome-specific banding patterns
FISH banding - (fluorescent فى الموقع hybridization) identifies translocations
polytene chromosomes - endoreplication in Drosophila ( 2n = 8 ) [ iGen3 16.01 ]
Lampbrush chromosomes in Triturus salamanders ( Amphibia )


Variations in chromosome number
Number of n sets: euploidy [ iGen3 16-22 ]
diploid number (2n) = two haploid sets
haploid ( monoploid ) species: male bees & wasps Hymenoptera
triploid (3n) - typically sterile ( Ex .: seedless watermelon)
polyploids
auto polyploid - formed by duplication of set within species
tetraploid ( 4n ) plants often larger than parents
allo polyploid - formed by mating of different species: 2n x 2n = 4n'
Raphanobrassica = cabbage x radish hybrid
Xenopus frogs evolve by polyploidization : 2n = 20

108
Triticum wheat is a diploidized hexaploid ( 6n )

Number of chromosomes per set: aneuploidy [ iGen3 16-15 ]
Human cytogenetic disorders: 7.5% of spontaneous abortions
0.6% of live births [ iGen3 16-Table 01 ]

monosomy : one chromosome missing - non-disjunction in meiosis [ iGen3 16-16 ]
X humans: Turner Syndrome ( 2n = 45, X )
trisomy : one chromosome duplicated (2n = 47, +21)
XXX : standard female
XXY : Klinefelter Syndrome ( 2n=47, XXY )
XYY : ' supermale ' syndrome (misnomer)
Trisomy-21 : Down Syndrome ( 2n=47, +21 ) [ iGen3 16-17 ]
most common,

1 / 2000 live births
Associated with later maternal age [ iGen3 16-Table 02 ]
Rarer trisomies: Patau Syndrome (Trisomy-13) ( 2n=47, +13 ) [ iGen3 16-20 ]
Edward Syndrome (Trisomy-18) ( 2n=47, +18 ) [ iGen3 16-18 ]

Variations in chromosome arrangement
Loss / duplication / transfer of partial chromosomes: segmental aneuploidy
micro-deletion : small part of long arm of Chromosome 7 in Williams Syndrome ( 2n=46, 7q11.23- ) [ HOMEWORK ]
reciprocal translocations ) [ iGen3 16-11 ]
duplication / deletion gametes heritable Down Syndrome
Philadelphia Chromosome ( 2n=46, t 9q,22q ) Chronic Myologenous Leukemia ( CML ) [ iGen3 16-12 ] (IG1 20.19)
balanced translocations new species ?
Unbalanced translocations:
Cri-du-Chat Syndrome : loss of short arm of Chromosome 5 ( 2n = 46, 5p- ) [ iGen3 16-04 ]

Rearrangements
pericentric inversions include centromere [ iGen3 16-09 ]
paracentric inversions occur within one arm [ iGen3 16-08 ]
Inversion polymorphism in Drosophila shows intra-specific evolution
Synteny among species shows inter-specific evolution
Robertsonian fusions / fissions : # arms constant, 2n varies [ # centromeres ]
Ex.: Homo has 2n = 46 vs Chimp, Gorilla, & Orangutan with 2n=48

Chromosome architecture at the molecular level
OR: Whatcha gonna do with all that junk inside your genes?

How is DNA packed into chromosomes?
1 o coiling of DNA helix
2 o coiling of DNA + histone core = nucleosome
histone octamer : (H2A, H2B, H3, H4) x 2
histone H1 + linker DNA
3 o coiling of core + linker forms Solenoid
six H1 subunits
4 o coiling of solenoid loops to non-histone Scaffold

scaffold supercoil chromatin thread chromosome

Fine-scale DNA structure of chromosomes [ Chromosome 11 CSHL Animation]

Protein-coding genes have introns, exons, promoters, enhancers
'exon shuffling' hypothesis
exons as protein domains
exon recombination occurs عبر العناصر القابلة للتحويل
Human genomes include

20,050 protein-coding "الجينات" in <5% of DNA

Telomeric DNA caps chromosomes (IG1 11.1 Research Briefing)
may limit lifespan of cells in vitro and in vivo (aging) [ Nobel Prize, 2009 ]

Repetitive DNA accounts for >>50% of human genome , within and between coding gene loci
Repeats may be dispersed or tandem
Tandem repeats - multiple copies arranged end-to-end
satellite DNA - variable [G+C] content
NORs (nucleolus-organizer regions) comprise multiple rDNA genes
5S, 18S & 28S rRNA gene clusters
multiple rDNAs allow more efficient production of rRNA
VNTRs ( variable number of tandem repeats )
micro- & minisatellites - 2 or 4

Dispersed repeats - scattered throughout chromosome set
SINEs (short interspersed elements) may occur within introns
ألو family - 200

300 bp x 10 5 s copies
Alphoid family - centromeric heterochromatin, 170bp x

10 3 copies
LINEs (long interspersed elements) occur between genes
LI family - 6,400bp x 10,000 copies

All text material ©2012 by Steven M. Carr


C Banding

Karamjit S. Rai , William C. Black IV , in Advances in Genetics , 1999

VII HETEROCHROMATIN: LOCALIZATION, VARIATION, AND EXPRESSION

The application of Giemsa C-banding and other banding procedures to somatic and meiotic chromosomes has provided important insights into linear differentiation and evolution of chromosomes in Culicidae. Studies have been completed in 36 species belonging to seven-genera of Culicinae (Aedes, Mansonia, Culiseta, Armigeres, Sdbethes, Wyeomyia، و Toxorhynchites) including 28 Aedes species ( Motara and Rai, 1977, 1978 Rao and Rai, 1987a ), three species of Culex ( Motara 1982 ), and several أنوفيليس species ( Gatti وآخرون., 1977 Baimai, 1988 Baimai وآخرون., 1993a, b, 1995, 1996 Marchi and Mezzanotte, 1990 ). C-banding patterns were also studied in representative species of Tipulidae, Dixidae، و Chaoboridae in order to examine how chromosomes have evolved in these families ( Rao and Rai, 1987a ).

These studies established that the distribution of heterochromatin is markedly different in anopheline and culicine mosquitoes, particularly in the heteromorphic sex chromosomes. All species showed the presence of heterochromatin around the centromeres of the autosomes, although there are often large inter-and intraspecific differences in amounts of the same. Using different banding techniques, three types of heterochromatin were identified on the basis of staining characteristics in the pericentromeric regions in the Culicini species Culiseta longiareolata ( Mezzanotte وآخرون., 1979 Marchi and Mezzanotte, 1988 ). In addition to centrometric bands, the autosomes in species such as Ae. bahamensis ( Rao and Rai, 1987a ) and the long arms of the sex chromosomes in An. atroparvus ( Fraccaro وآخرون., 1976 ) possess telomeric C-bands also.

The organization of heterochromatin is markedly different in the two homologues of the sex chromosome pair in most Aedes species as well as between anopheline and culicine mosquitoes. Motara and Rai (1977, 1978) reported two distinct types, constitutive and facultative heterochromatin, in Aedes mosquitoes. The former is present around the centromere region of all three chromosome pairs and the latter in an interstitial position on one of the arms of the female-determining (m) chromosome in most Aedes species ( Figure 1.2 ). The intercalary band is located proximal to the centromere in Ae. annandalei and in telomeric position on both the male- and female-determining chromosomes in Ae. vittatus. Ae. mascarensis ( Figure 1.2 ), Ae. katherinesis, Ae. excrucians, Ae. stimulans, Ae. dnereus، و Ae. triseriatus lack the intercalary band ( Figure 1.3 ). The fact that these species belong to three different subgenera suggests that heterochromatinization of particular segments is species-specific. The male-determining chromosome (M) in Ae. aegypti lacks even the centromeric heterochromatin ( Figure 1.2 ). The constitutive and facultative heterochromatin replicate at different times in the cell cycle ( Marchi and Rai, 1986 ).

Figure 1.2 . Schematic representation of C-banding karyotypes in Stegomia mosquitoes. After Motara and Rai (1978) .

Figure 1.3 . Chromosome number, morphology, and C-banding patterns in some genera of Nematocerous (Diptera: Nematocera) families. After Rao and Rai (1987a) .

Unlike in Aedes, the intercalary heterochromatin is not present on the female-determining chromosome in Armigeres subalbatus أو Toxorhynchites spiendens but on an arm of one of the autosomes (chromosome II in the former and chromosome III in the latter) ( Figure 1.3 and Rao and Rai, 1987a ). Rai وآخرون. (1982) suggested a possible evolutionary derivation of the various heterochromatin patterns observed in Aedes محيط. The overall patterns observed among various genera ( Figure 1.3 ) are also suggestive of the role chromosome repatterning played in genome evolution.

The expression of the intercalary C-band on the sex chromosome in a particular species varies as a function of the genetic background in which it is placed. This was revealed by Giemsa C-banding of the F: hybrids and progeny of certain backcrosses between two closely related species, Ae. aegypti و Ae. mascarensis ( Motara and Rai, 1977 ). Crosses involving Ae. aegypti females and Ae. mascarensis males produced F1: progeny in which the expression of the distal intercalary C-band on the female-determining (M) chromosome of Ae. aegypti was suppressed in both the males and the females ( Figure 1.4 a ). This indicated that the distal region of the female-determining (M) chromosome represented by the heterochromatic C-band was derepressed and that it became euchromatic. When ¥ل males from this cross were backcrossed to Ae. aegypti females, a proportion of the sons developed into intersexes and differed from normal males in their C-banding pattern ( Figure 1.4 c). Thus, it was possible to relate abnormal sexual development of adult males in the backcross progeny to a selective activation of a discrete chromosomal locus on the male-determining chromosome of their fathers ( Motara and Rai, 1977 ). Reciprocal crosses (Ae. mascarensis females X Ae. aegypti males) gave expected results ( Figure 1.4 b,d). The reversible genetic regulation of the facultative C-band apparently represents selective control of a chromosomal segment of one species (e.g., Ae. aegypti) through genetic interaction with another, Ae. mascarensis ( Motara and Rai, 1977 ). Such genetic regulation, which was also observed in progeny of crosses involving Ae. katherinensis و Ae. hebrideus ( Rao and Rai, 1987a ), may be widespread among aedine mosquitoes and may help protect species integrity.

Figure 1.4 . أ-د. Diagrammatic representations of Ae aegypti and A. mascarensis C-banding patterns: (a and b) Summary of the expected and observed results in the F1, in reciprocal crosses and (c and d) among the backcross progeny. Because chromosomes II and III show expected banding patterns in all cases, they are excluded from the F1, and BC1 drawings (to enhance readability). After Motara and Rai (1977) .

In anopheline species, the heteromorphic chromosomes often show extensive differences in the amount, distribution, and types of heterochromatin. The Y chromosome may be entirely heterochromatic in most أنوفيليس species while the X chromosomes may be heterochromatic from less than one-half to greater than three-fourths of their length, even among closely related species. Furthermore, several of these species—for example, the Hyrcanus group (subgenus أنوفيليس), the maculatus group (subgenus Cellia), and others—are polymorphic for the size of the X chromosome and for the amount of heterochromatin ( Baimai وآخرون., 1993a,b, 1995, 1996 ). Such differences are diagnostic and allow unambiguous identification of species whose polytene chromosome-banding pattern is virtually homosequential ( Green وآخرون., 1985 ). Presumably, different densities of the Giemsa bands on the X and the Y chromosomes in these species reflect different types of constitutive heterochromatin ( Baimai, 1988 ). Four satellite DNAs defined on Hoechst 3325S–CsCl density gradients are similarly reflective of the presence of different types of heterochromatin in the ان. stephensi genome ( Redfern, 1981 ). In conclusion, there seems little doubt that changes in amounts, types, and locations of heterochromatin are associated with mosquito speciation, particularly in the subfamily Anophelinae and Culicinae.

في situ chromosomal localization of four cloned repetitive DNA fragments (H-76, 61, H-19, and H-85) indicated that they are dispersed throughout the lengths of the three pairs of chromosomes in all Aedes species examined ( Kumar and Rai, 1991a,b ). Although the sequences homologous to these cloned repetitive DNA fragments are present in other culicid genera, Haemagogus equinus, Tripteroideres bambusa، و Anopheles quadrimaculatus, significant differences in their abundance and distribution were observed ( Kumar and Rai, 1991a,b ). Unlike such dispersed pattern in Aedes, Satellite 1 was localized to the heterochromatic arms of the X and the Y chromosomes and the centromere regions of chromosome 3 in An. stephensi ( Redfern, 1981 ). Similarly, a highly repetitive DNA clone isolated from Ae. dbopictus (HI 15) was shown to be located at an intercalary position on chromosome 1 in all Aedes species examined ( Kumar and Rai, 1992 ). Southern hybridization of this DNA fragment with genomic DNA of ان. quadrimaculatus, on the other hand, showed a dispersed pattern.

An important difference in chromosome organization with regard to heterochromatin distribution between anophelines and most culicines may be critical in determining whether polytene chromosomes can be easily mapped. There is generally a good resolution of individual bands on each of the euchromatic chromosome arms in the anophelines, while culicines are largely refractory to this type of analysis. In anophelines, apparently much of the heterochromatin is clustered around the centromeres of each of the three pairs of chromosomes, resulting in the formation of a chromocenter in polytene chromosome preparations. Of the eight mosquito genera in which polytene chromosome morphology has been studied, أنوفيليس alone possesses a chromocenter. All other genera (Aedes, Culex, Mansonia, Toxorhynchites, Orthopodomyia, Wyeomyia، و Sabethes) lack a distinct chromocenter ( Sharma وآخرون., 1979 Dennhofer, 1968 Tewfik and Barr, 1974 Verma وآخرون., 1987 Chaudhry, 1972 White, 1980 Munstermann وآخرون, 1985 Moeur and Istock, 1982 Munstermann and Marchi, 1986 ). مع ذلك، Orthopodomyia pukripalpas ( Munstermann وآخرون., 1985 ) and Sahathes cyaneus ( Munstermann and Marchi, 1986 ) have yielded well-resolved polytene chromosomes. This suggests that these taxa have long-period interspersion and may be more basal in culicid evolution. Furthermore, as indicated earlier, repetitive DNA constitutes a large proportion of the genome in culicine mosquitoes. Since this DNA undergoes late replication during the S period ( Marchi and Rai, 1986 ), such dispersed sequences may conceivably act like microchromocenters, thereby preventing effective separation of individual chromosomes.

In examining karyotypes and C-banding patterns in species of Tipulidae, Dixidae, Chaoboridae، و Culicidae, Rao and Rai (1987a) concluded that Culicidae arose from a chaoborid Mochlonyx-like ancestor and that the Anophelinae and Culicinae evolved along separate lineages from a common ancestral stock ( Figure 1.5 ). ال Chagasia karyotype was considered to be primitive for Anophelinae, while the Toxorhynchites karyotype was considered primitive for Culicinae. The cladistic analyses discussed earlier, support this proposal.

Figure 1.5 . Proposed chromosomal evolution in some nematocerous taxa. Arabic numerals represent chromosomes chromosomes not drawn to scale. Afer Rao and Rai (1987a) .


Clinical Scenario

A 16 year-old female patient reports symptoms that include a sore throat and feeling achy and overly tired. Clinical observations include a fever of 102°F and swollen lymph nodes in the neck region. The initial differential diagnosis made by the physician includes streptococcal infection (strep throat) and infectious mononucleosis. A blood sample is taken and tested using the Sure-Vue Mono Test.

To perform the test, you will need to obtain a test card, one patient serum sample, and a bottle of test &ldquoreagent&rdquo (a suspension of horse erythrocytes) from your instructor.

Place one drop of the patient sample inside the circle on the card. Shake the reagent bottle, and add one drop of the reagent next to the drop of patient sample.

Using a wooden toothpick, mix the two drops together thoroughly so that the combined drops completely cover the surface within the circle.

Rock the slide back and forth gently for 1 minute, then set it down on the lab bench and let it sit undisturbed for an additional 1 minute. Without moving the slide again, look at the circle to see if clumping is visible.

A positive reaction will have moderate-to-large sized dark clumps against a blue-green background, distributed uniformly over the surface of the test circle.

A negative result will show no clumping, although there may be a slightly graining appearance, against a greenish-brown background.

Was your patient sample positive or negative for this test? __________________

Based on the clinical signs and the result of the test, can the doctor be absolutely certain that the patient is infected by either EBV or CMV, and that the infection is causing infectious mononucleosis? Explain your answer.

Blood cell counts as indicators of health and disease

One way to evaluate a person&rsquos (or animal&rsquos) state of health is to directly or indirectly examine cells or metabolites found in blood. In clinical laboratories, levels of various metabolites in plasma may be measured by chemical assay, and blood cells can be distinguished and counted using automated methods.

It is also possible to evaluate the cellular components in blood by directly observing them with a microscope. To be able to see individual cells, it is first necessary to create a very thin film of blood with a &ldquofeathered edge&rdquo (a single layer of cells) on a glass slide. Unstained and stained blood smears with a near perfect &ldquofeathered edge&rdquo are shown in Figure 4.

Once the blood smear is stained, the cells are visually inspected with a microscope. One of the most commonly used differential stains is the Wright-Giemsa stain, which stains red blood cells a pinkish-red color, and stains the nucleus and cytoplasm of white blood cells various shades of purple. Stained blood smears are examined to evaluate the appearance of the blood cells, and to count the number of different types of white blood cells present. Blood smears may also be examined to see if the blood contains any protozoal or bacterial pathogens associated with disease.

From an infectious disease perspective, the number of white blood cells and the relative percentages of different types of cells may indicate whether a person has a disease. This can be noted as a departure (either higher or lower) from established &ldquonormal&rdquo values.

Normal ranges, expressed as a percent of total white blood cells, are provided in Table 2&mdashnote that these values vary across age and gender and are therefore only approximations provided for the purpose of this lab. The absolute number of white blood cells generally considered &ldquohealthy&rdquo ranges from 3.5 to 11 x 109 cells/L.

Table 2. Normal ranges for white blood cells in peripheral blood.
White blood cell type Range of relative values for &ldquonormal&rdquo
العدلات 50&ndash75%
Lymphocytes 15&ndash35 %
حيدات 3&ndash10%
Eosinophils 1&ndash7%
Basophils 0&ndash2%

Deviations from these &ldquonormal&rdquo values can be an indication that an active infectious disease or a blood-associated disorder is ongoing.

For the types of white blood cells listed in the table below, research what disease conditions are associated with a relative increase or decrease in the numbers of that particular cell type:

White blood cell type Conditions associated with a relative increase Conditions associated with a relative decrease
Immature neutrophils, in which the nucleus looks like a single &ldquoband&rdquo
Lymphocytes
Eosinophils
Basophils

To determine the relative percentages of the different types of white blood cells found in a person&rsquos blood, it&rsquos important to first know what each cell type looks like and be able to tell them apart. These will be shown in the lab and/or provided as handouts before you start your investigation.


Identification of an autoimmune serum containing antibodies against the Barr body

Transcriptional inactivation of one X chromosome in mammalian female somatic cells leads to condensation of the inactive X chromosome into the heterochromatic sex chromatin, or Barr body. Little is known about the molecular composition and structure of the Barr body or the mechanisms leading to its formation in female nuclei. Because human sera from patients with autoimmune diseases often contain antibodies against a variety of cellular components, we reasoned that some autoimmune sera may contain antibodies against proteins associated with the Barr body. Therefore, we screened autoimmune sera by immunofluorescence of human fibroblasts and identified one serum that immunostained a distinct nuclear structure with a size and nuclear localization consistent with the Barr body. The number of these structures was consistent with the number of Barr bodies expected in diploid female fibroblasts containing two to five X chromosomes. Immunostaining with the serum followed by fluorescence in situ hybridization with a probe against XIST RNA demonstrated that the major fluorescent signal from the autoantibody colocalized with XIST RNA. Further analysis of the serum showed that it stains human metaphase chromosomes and a nuclear structure consistent with the inactive X in female mouse fibroblasts. However, it does not exhibit localization to a Barr body-like structure in female mouse embryonic stem cells or in cells from female mouse E7.5 embryos. The lack of staining of the inactive X in cells from female E7.5 embryos suggests the antigen(s) may be involved in X inactivation at a stage subsequent to initiation of X inactivation. This demonstration of an autoantibody recognizing an antigen(s) associated with the Barr body presents a strategy for identifying molecular components of the Barr body and examining the molecular basis of X inactivation.

الأرقام

Detection of Barr bodies by…

Detection of Barr bodies by autoimmune serum 154. Indirect immunofluorescence was performed on…

Colocalization of XIST RNA and…

Colocalization of XIST RNA and major sites of immunostaining by autoimmune serum 154.…

Immunostaining of mitotic chromosomes with…

Immunostaining of mitotic chromosomes with autoimmune serum 154. Metaphase chromosomes were prepared from…

Analysis of mouse cells with…

Analysis of mouse cells with autoimmune serum 154. Immunostaining with autoimmune serum 154…

Western analysis of human and…

Western analysis of human and mouse fibroblasts with autoimmune serum 154. Nuclear (N)…


شاهد الفيديو: طريقة عمل كريم لتبيض وتفتح المناطق الداكنه في الوجه و الجسم بمكونات متوفر بكل بيت (أغسطس 2022).