شريط كروموسومي للأسماك: المعنى والهيكل (مع رسم بياني)

سنناقش في هذه المقالة معنى وتكوين الفرقة الكروموسومية للأسماك.

معنى الكروموسومال باند:

تُعرَّف الفرقة بأنها جزء من كروموسوم ، يميز بوضوح عن الجزء المجاور له عن طريق ظهور خطوط ضوئية (ساطعة) وخطوط داكنة أو عصابات تظهر على طولها بعد صبغها بصبغات معينة.

تظهر الكروموسومات الملطخة عند تصورها تحت المجهر سلسلة مستمرة من العصابات الساطعة والظلام (أو الفلورسنت مقابل غير الفلورسنت). والأهم من ذلك ، أن كل كروموسوم يعرض نمط ربط فريدًا ، مشابهًا لـ "الرمز الشريطي" ، والذي يسمح بتمايزها بشكل موثوق من الكروموسومات الأخرى من نفس الحجم والموضع المركزي (الشكل 36.1).

يمكن تحديد أسباب العديد من الأمراض في البشر الآن على أساس علم الوراثة الجزيئي. تحدث متلازمة Wolf Parkinson بسبب طفرة في 7q3 ، مما يعني أن العيب يرجع إلى الكروموسوم 7 وفي الذراع q في النطاق الثالث (الشكل 36.2).

هيكل من الكروموسوم باند:

لفهم ما تمثله الحزم الكروموسومية ، من الضروري معرفة بنية الكروموسومات. تتكون الصبغيات حقيقية النواة من الكروماتين ، وهو مزيج من الدنا النووي والبروتينات. هناك نوعان من الكروماتين ، واحد يعرف باسم heterochromatin وآخر يسمى euchromatin.

ويمكن أن تكون الخلايا الخلوية مميزة إلى شرائح ، وهي الهيتروكروماتين ، فهي تأخذ الصبغة الداكنة في حين أن الأخرى هي اليوكروماتين ، والتي تأخذ وصمة أخف. يتم تحديد Heterochromatin في محيط النواة (الشكل 36.3).

يعتقد أن Heterochromatin يخدم عدة وظائف ، من تنظيم الجينات إلى حماية سلامة الكروموسوم. يحدث heterochromatin التأسيسية حول centromere الصبغي و بالقرب من التيلوميرات.

ستقوم كل الخلايا من نوع معين بتغليف نفس المنطقة من الحمض النووي في هيتروكروماتين التأسيسية ، وفي جميع الخلايا ، فإن أي جينات موجودة داخل الهيتروكروماتين التأسيسية لن يتم التعبير عنها بشكل جيد.

لن تكون heterochromatin الاختيارية متناسقة داخل خلايا نوع ما ، وبالتالي يمكن أن تكون التتابعات في خلية واحدة معبأة في heterochromatin الاختياري (والجينات التي يتم التعبير عنها بشكل سيئ) في euchromatin في خلية أخرى (والجينات لم تعد تُسكت) . وبالتالي ، يتم تنظيم تشكيل heterochromatin الاختياري ، وغالبا ما يرتبط بالتخلق أو التمايز.

نوعان من البروتينات هي الستيرون والبروتينات غير الستيرون. الهستونات هي بروتينات غنية بالأحماض الأمينية المشحونة إيجابيا ، اللايسين والأرجينين. لهذا السبب فإنها ترتبط بشدة بالفوسفات المشحونة سلبًا في الدنا. بروتينات غير هيستون هي في الغالب عوامل النسخ التي تنظم ذلك الجزء من الحمض النووي الذي ينتقل إلى الحمض النووي الريبي.

تقع تقنيات الربط في مجموعتين:

1. GQ و R-Bands ، يتم توزيع هذه النطاقات على طول طول الصبغي الكامل.

2. C- العصابات (العصابات centromeric) و NOR (المناطق منظم nucleolus). يتم استخدامها لصبغ عدد قيود من النطاقات أو الهياكل المحددة. لا تسمح طرق C-banding بتحديد كل كروموسوم في مكمل الخلية الجسدية ولكن يمكن استخدامها لتحديد كروموسومات معينة.

G Banding:

يتم الحصول على G العصابات عن طريق وصمة عار مع Giemsa (وبالتالي تسمى G- العصابات) بعد هضم الكروموسومات مع التريبسين أو بواسطة محلول ملحي. أظهر التريبسين نمطًا واضحًا للربط في جميع الكروموسومات تقريبًا. في النطاق G-band ، تحتوي المنطقة المظلمة على heterochromatin ، الذي يتكرر في وقت متأخر وهو غني بالأدنين والثايمين (AT).

القرون الوسطى في معظمها ملطخة ضعيفة. وهذا يعني أنها كانت سلبية بالنسبة للنطاقات G-banding ، مما يدل على أن هذه المناطق حساسة للعمل البروتيني من التربسين ، في حين أن معظم التيلوميرات ، التي هي غير متجانسة ، عرضت تلطيخ قوي ، وبالتالي لم يتم هضمها عن طريق التربسين. لا يمكن تصور B الصبغي الصغري في الاستعدادات G-banding.

في الأسماك ، I. labrosus ، كان G-banding بارزًا في كل عدد الكروموسومات تقريبا البالغ 56 كروموسوم كما لاحظه دي Carvalhoc و Dias (2005). ومع ذلك ، فإن centromeres تظهر سلبية G-banding.

في دراسة أجريت على الأسرة ، استخدم Pimelodiade Swarca et al (2005) النطاقات G في تحضيرات الكروموسومات لـ Steindachneridion scripta و Pseudoplatystoms corruscans ووجدوا نمطًا من التمايز الصبغي الطولي في الأنواع الثلاثة.

عندما تم استخدام نوكلياز النوكلياز المقيد ، Bam HI ، أظهر وجود كروموسوم صغري فائقي (B كروموسوم ب) ، مع تباين بين وداخل الفرد. أفاد دي كارفاليو ودياس (2005) أن التيلوميرات بقيت سليمة ، في حين هضم بعض الكادميومير ضعيف.

لم يتم هضم الكروموسوم B بواسطة هذا الإنزيم. أظهر الزوج الأول من الكروموسومات نمطًا من الأشرطة الطولية ، مع كل من G-banding و BamHI كان هذا أكثر وضوحًا مع G-banding. يمكن اعتبار نمط الربط هذا علامة صبغية لهذا التجمّع I. labrosus.

وقد أفاد هؤلاء المؤلفون أيضًا عن حدوث النطاقات C في الكروماتين المغاير في مناطق التيلوميرات في معظم الكروموسومات لـ I. labrosus من خزان Capivara في الموقعين ، أظهرت القليل من الكروموسومات Cromandser الموجبة لنطاقات C. عندما يكون الزائدين الزائدين أو الصبغي الصغري (B) أصغر حالما يظهران متغاير الشكل كليًا.

كما لوحظت مجموعات G-bands في الأسماك الهندية ، مثل Channa punctatus ، و Colisa fascieatus ، و Mystus tengara ، و Puntius sophore و Labeo rohita. وأبلغت لاكره وكريشنا (1994) عن وجود نطاقات متشعبة من G-banded في الكارب الهندي الرئيسي. أفاد شارما وشرما (1998) أيضا G- العصابات في الكروموسومات من أعداد كبيرة من الأسماك الهندية.

فيما يتعلق بنمط التوزيع المتغاير في مجموعات أخرى من I. labrosus أظهرت أن كل مجموعة لديها نمط مميز صيفي (1977) وجدت كمية كبيرة من heterochromatin في المناطق الخلالية والنهائية في مجموعة I. labrosus من خزان Jurumirim.

من ناحية أخرى ، وجد Swarco et al. (2005) كهرومغراتية غير متجانسة (centromeric) وتيلوميتروماتية (heterochromatin) في عدد سكان من نهر Mogi-Guacu (SP) ، ولاحظ Abe & Muramoto (1975) عمليا أن heterochromatin يوزع بشكل رئيسي في مناطق تيلوميرية من نهر تيباجي (TR). اقترحوا أن هذه الكروموسومات تستخدم كعلامة لهذه الفئة.

إن R-bands هي تقريباً عكس G-bands (تشير R إلى "معكوس"). المنطقة المظلمة هي euchromatic وحيث المناطق الساطعة هي heterochromatin. يتم الحصول على R-banding بالحرارة واستخدام Giemsa أو الفلورة. Florignence G- R-bands هي السلبيات التصويرية لإصدارات الحقول الساطعة ، أي عكس الحقل G-band و R-band المشرق.

C النطاقات:

يتم عمل النطاقات C بواسطة إزالة التنقية مع الحمض ، ويتم تغيير طبيعة القاعدة من قبل القاعدة واستخراج الحمض النووي غير المتغاير في المحاليل الملحية الساخنة كما جاء في Coming (1978) ثم تلطخها بصبغة Giesma. انها البقع مجالات heterochromatin التأسيسية ، والتي هي معبأة بإحكام وتحتوي على الحمض النووي المتكررة.

وقد ثبتت مناطق النطاقات C في المناطق التيلوميرية لمعظم كروموسومات سمك السلور ، Iherigichthys labrosus ، مأخوذة من خزان كابيفارا. تم الحصول على نمط C-banding في بعض الصبغيات بواسطة Alul (endonuclease) ، الذي يحدد ويشفر تسلسل DNA المحدد AG / CT.

حصل Swarca (2005) أيضًا على أنماط ربط مماثلة لنطاقات C مع Alul في Pinirampus pirinampu و Pimelodus maculatus ، وكذلك فعل Swarca (2005) في Steindochneridion sp و S. scripta. في الأسماك الهندية ، حصل ريشي وريشي (1992) على نطاقات C في روبيتا لابيو ، في حين سجل شارما وشارما (1998) نطاقات C في Mastacembelus pancalus ، Ompak bimaculata ، Channa gachua ، Schziothorax richardsoni الخ.

Q Banding:

في هذه التقنية ، يتم صبغ الكروموسومات بواسطة صبغة الكيناكرين الفلورسنتية وتظهر الكروموسومات نطاقات Q-band ناعمة نيورية (quinacrine). هذه العصابات غنية في الأدينين والثايمين (AT). عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية فإنها تظهر بريق شديد.

نور تلطيخ الفضة:

هذا الإجراء يساعد في تحديد الجينات ل RNA الريبوسوم في دورة خلية سابقة. يتم إجراء نطاقات NOR بمساعدة تلطيخ الفضة مع الكروموزيسين fluorochrome A3 (CMA) التمييز المواقع الكروموسومات لل RNA Ribosomal 18s. المنطقة غنية بال Guanine والسيتوزين (CG). إذا لطخت مع الميثرايسين ، فإنه يبدو صبغ الحمض النووي. وقد درست في حوالي 200 نوع من الأسماك.

في Cyprinus carpio لوحظ زوج واحد من NOR بينما تم الإبلاغ عن NOR الخلالي في Channa punctatus بواسطة Rishi (1972). في الآونة الأخيرة ، لاحظ Swarca (2005) تقييدات ثانوية على الذراع القصير للزوج الأول للأكروسكريبت ، والتي تبين أنها مرتبطة بالمنطقة الجزيئية للمنظم في Zungaro zungaro (الحوت ، Pimelodidae).

تقييد النبضة و النغمة الإسفار في التهجين الموضعي هي تقنية وراثية جزيئية تعتمد على نطاق واسع في دراسة كروموسومات الأسماك.