WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Центромерна нестабільність та поліморфізм хромосом в нормі і при патології людини (автореферат) - Реферат

Центромерна нестабільність та поліморфізм хромосом в нормі і при патології людини (автореферат) - Реферат

Узагальнюючі проведені дослідження центромерної нестабільності в короткочасних культурах соматичних клітин людини, ми вважаємо, що індукція передчасного розділення центромер (ПРЦ) мітотичних хромосом — це закономірна реакція геному у відповідь на екзогенне або ендогенне пошкодження ДНК, а також вірогідний елемент генетичних програм, пов'язаних з процесами тканинної диференціації, онкогенної трансформації та клітинної загибелі. Часткове ПРЦ є вірогідним наслідком генотоксичного впливу і маніфестує послідовно з індукцією хромосомних аберацій, а його виникнення можна розглядати як результат інактивації центромерного білкового комплексу внаслідок локальної хромосомної ламкості. Індукція часткового ПРЦ загрожує клітині втратою хромосом та утворенням анеуплоїдії і асоціюється з ризиком онкогенної трансформації. Індукція повного ПРЦ відбувається в клітинах з нестабільним геномом, які не змогли здійснити ефективну репарацію пошкоджень ДНК або індукцію апоптозу в G2 фазі циклу і увійшли в мітоз. Індукція повного ПРЦ попереджує ефективний перебіг мітотичного поділу, через що клітина опиняється в G1 фазі з тетраплоїдним вмістом ДНК, де за умов повноцінної експресії P53 дикого типу, гине шляхом апоптозу. Аномальна експресія P53 асоціюється з уникненням апоптозу та вступом клітини з повним ПРЦ в подальший мітотичний цикл, що загрожує продукцією поліплоїдії та утворенням анеуплоїдних дочірніх клітин з високою онкогенною здатністю.

Основні характеристики С-поліморфізму хромосом в пренатальний та постнатальний період нормального онтогенезу людини

При аналізі С-поліморфізму хромосом 1, 9, 16 і Y в лімфоцитах in vitro здорових осіб, які представляли досліджену популяцію, виявлено 5 класів С-варіантів. Модальним класом виявились С-сегменти 3-бальної величини, які зустрічались на 55—66% досліджених хромосом 1, 9, 16 пар та 80% Y-хромосом. 2-бальні та 4-бальні С-варіанти склали 10—20% та 8—30% хромосом відповідно, тобто зустрічались практично з однаковою частотою. С-сегменти розмірами 1 і 5 балів та випадки повних перицентричних інверсій 9 хромосоми розглядались як екстраваріанти С-поліморфізму (ЕВП) і були зареєстровані 7,8% обстежених осіб, з них 5,8% виявилися носіями одного і 2% — двох ЕВП в каріотипі. Отримані дані вказують на нормальний розподіл С-поліморфних варіантів в дослідженій популяції і незначну частку носіїв екстраваріантів, що узгоджуються з результатами інших досліджень, виконаних із застосуванням аналогічного методу (Т.Г. Цветкова, 1981; О.А. Подугольникова с соавт., 1981).

Достовірно підвищену частоту С-сегментів 4-бального розміру виявлено в клітинах цитотрофобласту ex vivo та амніоцитах in vitro порівняно з лімфоцитами постнатально обстежених осіб на хромосомах 9 пари (56—70% і 34% відповідно, P<0,01) і 16 пари (23—30% і 9% відповідно, P<0,01). За результатами напівкількісного та кількісного аналізу С-поліморфізму в ГЕПК встановлено достовірне зменшення лінійних розмірів С-сегментів на хромосомах 1, 9 та 16 порівняно з лімфоцитами постнатально обстежених осіб, що узгоджується з даними власних попередніх досліджень (Г.Р. Акопян, 1988). ГЕПК і клітини цитотрофобласту також відзначились достовірним вкорочення гетерохроматинової ділянки довгого плеча Y-хромосоми (Yqh-), про що свідчила достовірно підвищена частота реєстрації невеликих 2-бальних С-сегментів: 40—53% та 11% в лімфоцитах відповідно (P<0,01). Частота реєстрації 1- і 5-бальних С-сегментів та повних перицентричних інверсій виявилась однаковою в клітинах пренатального і постнатального походження, тоді як рівень часткових перицентричних інверсій достовірно перевищував показники лімфоцитів: у цитотрофобласті на хромосомах 1 пари (13,3% та 0% відповідно, P<0,01) та в цитотрофобласті і амніоцитах на хромосомах 9 пари (33,3—46,8% і 6,7% відповідно, P<0,01). Отже, за результатами порівняльно-онтогенетичних досліджень не виявлено відмінностей за частотою носійства класичних екстраваріантів С-поліморфізму хромосом 1, 9, 16 і Y (1- і 5-бальних С-сегментів та повних перицентричних інверсій). При цьому, клітини цитотрофобласту і амніоцити відзначились достовірно більш високою частотою реєстрації 4-бальних макроваріантів і часткових перицентричних інверсій, а гемопоетичні ембріональні печінкові клітини — 2-бальних мікроваріантів С-поліморфізму.

Абсолютні розміри С-сегментів хромосом 1, 9, 16 і Y в ГЕПК ex vivo виявились відповідними до параметрів фібробластів in vitro спонтанних і артифіціальних абортусів, визначених С.А. Назаренко (1992) на основі запропонованого нами методу. Це вказує на закономірний характер виявленої різниці у розмірах гетерохроматинових районів в ГЕПК та лімфоцитах постнатально обстежених осіб. Вірогідною причиною відносного зменшення розмірів С-сегментів в ГЕПК ми вважаємо прискорення клітинного циклу в попередниках ембріональних еритроцитів, спрямоване на підвищення їх проліферативної активності в процесі реалізації програми печінкового еритропоезу. Це не виключає можливості стадіоспецифічної мінливості балансу конститутивного гетерохроматину в ранньому онтогенезі людини, яку пов'язують з необхідністю активації ембріоспецифічних генів (А.А. Прокофьева-Бельговская, 1986; О.А. Подугольников; В.Г. Солониченко, 1994; Т.В. Кузнецова, 2000).

Потребували пояснення знахідки підвищеної частоти носійства макроваріантів і часткових перицентричних інверсій в матеріалі цитотрофобласту і клітин амніотичної рідини. Відмінності за їх частотою порівняно з лімфоцитами постнатально обстежених осіб були настільки значними, що виключали можливість успадкування, а відтак, вказували на високу ймовірність утворення згаданих С-варіантів в соматичних клітинах de novo. Зважаючи на відсутність повідомлень про можливість локальної ампліфікації сателітних ДНК в нетрансформованих клітинах людини, ми припустили, що причиною формування фенокопій макроваріантів і часткових перицентричних інверсій в культивованих клітинах цитотрофобласту і амніотичної рідини є деконденсація прицентромерного гетерохроматину. Це узгоджується з результатами досліджень, в яких доведено мінливість ступеня деконденсації прицентромерного гетерохроматину в культурах цитотрофобласту і амніотичної рідини (D. Cruz et al., 1999; M. Ehrlich et al., 2001; F. Tsien et al., 2002), виникнення якої в клітинах цитотрофобласту зумовлене гіпометильованим станом С-гетерохроматину (Т.В. Кузнецова, 2000; А.А. Пендина, 2002, F. Tsien et al., 2002). Отже, значна частка макроваріантів С-поліморфізму і часткових перицентричних інверсій в досліджених зразках цитотрофобласту хоріону ex vivo та амніоцитах in vitro є вірогідними фенокопіями конститутивних С-варіантів, які формуються в соматичних клітинах внаслідок деконденсації прицентромерного гетерохроматину. Відтак, представлялось доцільним оцінити структуру хромосомного поліморфізму при патологічних станах у людини в аспекті вірогідної деконденсації ділянок конститутивного гетерохроматину.

С-поліморфізм хромосом при патологічних станах у людини

При порівнянні з контролем не виявлено відмінностей за частотою екстраваріантів С-поліморфізму хромосом 1, 9, 13—16, 21, 22 та Y в контингенті пацієнтів з невиношуванням вагітності (табл. 3). В групі подружніх пар з непліддям, серед чоловіків достовірно переважали носії Y-хромосоми із вкороченою гетерохроматиновою ділянкою (Yqh-), за повної відсутності таких випадків в контролі (10,2%, ч2=6,0, P<0,02). Підвищений відсоток носіїв Yqh- також виявлено серед пацієнтів з азооспермією і нормальним каріотипом (17,9%, ч2=16,8; P<0,01), серед жінок з псевдочоловічим гермафродитизмом і каріотипом 46,XY (18,2%, ч2=7,69, P<0,01), а також в контингенті пацієнтів з трисомією-21 та серед їх батьків (10% та 6% відповідно, ч2=11,3 та 7,3; P<0,01). Отримані результати узгоджуються з даними літератури про підвищену частоту високої делеції Y-хромосоми серед пацієнтів з непліддям і азооспермією та доцільність врахування даного С-поліморфного варіанта для визначення причини репродуктивних порушень в родині.

Значна поширеність високої делеції Y-хромосоми в контингенті пацієнток з чоловічим псевдогермафродитизмом виявлена нами вперше і потребує подальших досліджень. Пацієнти чоловічої статі з порушеннями фертильності та батьки дітей з трисомією-21 також відзначились достовірно підвищеною частотою повної перицентричної інверсії 9 хромосоми: 15,4% та 12,3% носіїв відповідно при 2,2% в контролі (ч2=6,5, P<0,02). Отже, за результатами дослідження С-поліморфізму хромосом 1, 9, 16, Y, D, G в контингентах високого ризику за народженням анеуплоїдного потомства, високовірогідну асоціацію з нерозходженням хромосом та формуванням клініки непліддя і народження дітей з трисомією-21 продемонстрували С-поліморфні варіанти Yqh- та 9ph+, тобто висока делеція довгого плеча Y-хромосоми та повна перицентрична інверсія гетерохроматину на хромосомах 9 пари.

Таблиця 3

Loading...

 
 

Цікаве