ΣΩΜΑΤΙΟ BARR. Εργαστηριακό Μάθημα ΙΙ_Εαρ. Εξάμηνο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής,. Δρ. Χρύσα Μεταλλινού

Transcript

1 ΣΩΜΑΤΙΟ BARR Εργαστηριακό Μάθημα ΙΙ_Εαρ. Εξάμηνο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας & Γενετικής,. Δρ. Χρύσα Μεταλλινού

2 ΣΩΜΑΤΙΟ BARR Υπόθεση Lyon Τι είναι? Που βρίσκεται? Αδρανοποίηση του Χ Χρωμοσώματος Πειραματικό τμήμα Απομόνωση Μονιμοποίηση Χρώση Παρατήρηση

3 Στα θηλαστικά τα αρσενικά άτομα διαθέτουν ένα Χ χρωμόσωμα ενώ τα θηλυκά δυο Χ χρωμοσώματα. Πώς είναι δυνατό το Χ να υπάρχει σε δύο αντίγραφα και να δίνει φυσιολογικούς απογόνους? Πώς αντισταθμίζεται η διαφορά στη δόση γονιδίων σε αρσενικά και θηλυκά?

4 Ανεξάρτητες μελέτες των γενετιστών Lyon, Russel, Beuther, Ohno κατέληξαν στον μηχανισμό που τώρα ονομάζεται «Υπόθεση Lyon». Στα θηλυκά άτομα υπάρχει ένας μηχανισμός εξισορρόπησης της δόσης του Χ χρωμοσώματος.

5 ΥΠΟΘΕΣΗ LΥON, 1961 Στα σωματικά κύτταρα των γυναικών η αδρανοποίηση του Χ χρωμοσώματος συμβαίνει νωρίς στην εμβρυϊκή ζωή. Η αδρανοποίηση είναι τυχαία, δηλαδή μπορεί να αδρανοποιηθεί είτε το πατρικό είτε το μητρικό Χ χρωμόσωμα.

6 Η αδρανοποίηση του Χ είναι πλήρης αδρανοποιείται ολόκληρο το Χ Η αδρανοποίηση είναι σταθερή και κλωνικά διαιωνιζόμενη, δηλαδή εάν ένα πατρικό Χ αδρανοποιείται σε ένα κύτταρο όλοι οι απόγονοι αυτού του κυττάρου θα εκφράσουν ένα ενεργό μητρικό Χ

7 Τα αρσενικά και τα θηλυκά άτομα έχουν την ίδια δόση (ένα αντίγραφο) γονιδίων του Χ χρωμοσώματος Έτσι αδρανοποιούνται τα περισσότερα γονίδια του Χ (δεν εκφράζονται ) >15% των φυλοσύνδετων γονιδίων διαφεύγουν από την αδρανοποίηση

8 Αποτέλεσμα: τα θηλυκά άτομα είναι µωσαϊκά κυττάρων (χρωμοσωμικός μωσαϊκισμός) Όταν το έμβρυο έχει περίπου 200 κύτταρα, κάθε κύτταρο αδρανοποιεί τυχαία και ανεξάρτητα από τα άλλα κύτταρα ένα από τα δύο Χ. Το ανενεργό Χ παραµένει ως έχει σε όλη τη ζωή του οργανισµού για πολλές κυτταρικές γενιές.

9 Β = επικρατές αλληλόµορφο για το μαύρο χρώμα Υ = υπολειπόμενο αλληλόµορφο για το κίτρινο χρώμα Αδρανοποιημένα χρωμοσώματα Προσοχή: Τα αλληλόµορφα στα κανονικά X & Y χρωμοσώματα είναι λειτουργικά Χρωματισμός μιας θηλυκής Calico γάτας (Μωσαϊκό)

10 ΣΩΜΑΤΙΟ BARR Κυτταρολογική ένδειξη για την αδρανοποίηση του Χ Murray Barr Το απενεργοποιημένο χρωμόσωμα Χ φαίνεται σαν μία ετεροχρωματινική μάζα σε μεσοφασικά κύτταρα Ο αριθμός των σωματίων Barr είναι ίσος με τον αριθμό των Χ χρωμοσωμάτων πλην ένα

11 46, XΥ (κανένα ΣΒ) 46, XX (ένα ΣΒ) Σύνδρομο Klinefelter: 47, XXY Ένα σωμάτιο Barr Σύνδρομο ΧΧΧ: 47, ΧΧΧ Δύο σωμάτια Barr Σύνδρομο Turner: 45, XO κανένα σωμάτιο Barr Πολλαπλά Χ

12 ΣΥΝΔΡΟΜΟ KLINEFELTER Αποτέλεσμα χρωμοσωμικής ανωμαλίας στο χρωμόσωμα 23 όπου η διαίρεση του δεν είναι φυσιολογική με αποτέλεσμα την ανάπτυξη ενός παραπάνω χρωμοσώματος Χ. Γενικά χαρακτηριστικά: Ανδρικός φαινότυπος, υψηλότερο ανάστηµα, ατροφία όρχεων, µειωµένη σύνθεση ανδρογόνων, γυναικοµαστία στειρότητα, ευτερεύοντα χαρακτηριστικά γυναικείου φύλου Το σύνδρομο παρουσιάζεται αρκετά συχνά στο γενικό πληθυσμό, όπως υπολογίζεται περίπου σε μία ανά χίλιες γεννήσεις.

13 ΣΥΝΔΡΟΜΟ TURNER Ένα Χ χρωμόσωμα από τα φυλετικά χρωμοσώματα λείπει ή έχει άλλες ανωμαλίες. Χαμηλό ανάστημα, η διόγκωση, ο ευρύς θώρακας, η χαμηλή γραμμή τριχοφυΐας, χαμηλά αυτιά, (μη ώριμες ωοθήκες), που οδηγούν σε αμηνόρροια και σε στειρότητα. Η προχωρημένη μητρική ηλικία?? γενετική προδιάθεση??

14 ΣΥΝΔΡΟΜΟΧΧΧ "Τρισωμία Χ" ("υπέρ-θήλυ"). Το σύνδρομο χαρακτηρίζεται από την παρουσία τριών χρωμοσωμάτων Χ στο ζευγάρι χρωμοσωμάτων Νο. 23. Νοητική υστέρηση. 1 ανά γεννήσεις θηλέων ατόμων. Η εμφάνιση του συνδρόμου ενδεχομένως συνδέεται αναλόγως με την ηλικία της μητέρας (όσο μεγαλύτερη η ηλικία τόσο συχνότερη η εμφάνιση του συνδρόμου).

15 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΔΡΑΝΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΟΥ Χ Στη αδρανοποίηση του Χ τροποποιείται η δομή της χρωματίνης με διαφορετική μεθυλίωση του DNA και ακετυλίωση των ιστονών.

16 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Απομόνωση κυττάρων: Τα κύτταρα προέρχονται από τα επιθηλιακά κύτταρα της γλώσσας Χημική Μονιμοποίηση: (Διατήρηση και ισχυροποίηση της μορφολογικής δομής του δείγματος για όσο το δυνατό μεγαλύτερο χρονικό διάστημα) Αιθανόλη Οξικό οξύ Χλωροφόρμιο Διάλυμα HCl, 5N Ξέπλυμα με νερό

17 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Χρώση: Με την χρωστική Giemsa Giemsa: Μίγμα από μπλε του μεθυλενίου, εοσίνης και μπλε του Αζουρίου. Χρησιμοποιείται για την χρώση των χρωμοσωμάτων. Προσδένεται στις φωσφορικές βάσεις του DNA και ειδικότερα μεταξύ των βάσεων Α-Τ Παρατήρηση: Παρατηρούμε αρχικά σε μικρή μεγέθυνση, αλλάζουμε σταδιακά τους φακούς (4x, 10x, 40x, 100x). Τελική παρατήρηση: Σε μεγέθυνση 100x (καταδυτικός φακός), παρατήρηση 20 τουλάχιστον πυρήνων

18 Καλή επιτυχία!!!!

19

20 Ερώτημα: Αφού το ένα από τα δύο Χ αδρανοποιείται, γιατί άτομα ΧΟ δεν είναι φυσιολογικές γυναίκες? - Έχει διατυπωθεί η υπόθεση ότι γονίδια που είναι υπεύθυνα για το σύνδρομο Turner θα πρέπει να είναι γονίδια στο Χ χρωμόσωμα που εξαιρούνται της αδρανοποίησης.