Kromosomalt fiskebånd: Betydning og struktur (med diagram)

I denne artikel vil vi diskutere betydningen og strukturen af ​​det kromosomale bånd af fisk.

Betydning af kromosomalt band:

Et bånd defineres som den del af et kromosom, der klart adskiller sig fra dets tilstødende segment ved at fremstå lys (lyse) og mørke striber eller bånd, der fremgår af dens længde efter at være farvet med specifikke farvestoffer.

De farvede kromosomer, når de visualiseres under mikroskop, viser en kontinuerlig serie af lyse og mørke bånd (eller fluorescerende versus fluorescerende). Det er vigtigt, at hvert kromosom viser et unikt båndmønster, der er analogt med "stregkode", hvilket gør det muligt at differentieres sikkert fra andre kromosomer af samme størrelse og centromeriske position (figur 36.1).

Årsagerne til mange sygdomme hos mennesker kan identificeres nu på basis af molekylær genetik. Wolf Parkinson syndrom skyldes mutation i 7q3, hvilket betyder, at defekten skyldes kromosom 7 og i q-armen ved bånd tre (figur 36.2).

Struktur af kromosombånd:

For at forstå, hvad kromosomale bands repræsenterer, er det vigtigt at kende struktur af kromosom. Eukaryotiske kromosomer er sammensat af chromatin, en kombination af nukleært DNA og proteiner. Der er to sorter af chromatin, den ene er kendt som heterochromatin og en anden kaldes som euchromatin.

De kan skelnes cytologisk i segmenter, heterochromatin, det tager mørk plet, mens andre er euchromatin, som tager lysere pletter. Heterochromatin er lokaliseret i periferien af ​​kernen (figur 36.3).

Heterochromatin menes at betjene flere funktioner, fra genregulering til beskyttelse af kromosoms integritet. Det konstitutive heterochromatin forekommer omkring kromosomcentromeren og nær telomerer.

Alle celler af en given art vil pakke det samme område af DNA i konstitutivt heterochromatin, og i alle celler vil eventuelle gener indeholdt i det konstitutive heterochromatin blive dårligt udtrykt.

Det fakultative heterochromatin vil ikke være konsistent i cellerne i en art, og således kan sekvenser i en celle, der er pakket i fakultativ heterochromatin (og generne i dårligt udtrykt) pakkes i euchromatin i en anden celle (og gener inden for ikke længere tavs) . Dermed er dannelsen af ​​fakultativ heterochromatin reguleret og er ofte forbundet med morfogenese eller differentiering.

De to typer af proteiner er histoner og ikke-histon-proteiner. Histoner er proteiner rige på positivt ladede aminosyrer, lysin og arginin. Af denne grund binder de tæt til negativt ladede fosfater i DNA. Ikke-histon-proteinerne er for det meste transkriptionsfaktorer, som regulerer den del af DNA, der transkriberer til RNA.

Bandingsteknikkerne falder i to grupper:

1. GQ og R-bånd, disse bånd er fordelt langs længden af ​​hele kromosomet.

2. C-bånd (centromeriske bånd) og NOR's (nukleol-organiseringsområder). De bruges til at plette et restriktion antal specifikke bånd eller strukturer. C-banding metoder tillader ikke identifikation af hvert kromosom i det somatiske celle komplement, men kan bruges til at identificere specifikke kromosomer.

G Banding:

G-bånd opnås ved plet med Giemsa (herefter kaldet G-bånd) efter fordøjelse af kromosomerne med trypsin eller med eddikesyre-saltvand. Trypsin demonstrerede et iøjnefaldende båndmønster i næsten alle kompromitterets kromosomer. I G-båndet indeholder mørk region heterochromatin, som er sent replikerende og er rig på adenin og thymin (AT).

Centromeren for det meste farvede svagt. Det vil sige, at de var negative for G-banding, hvilket viser, at disse regioner er følsomme for trypsins proteolytiske virkning, medens de fleste af telomererne, der er heterokromatiske, udviser stærk farvning og derfor ikke fordøjes af trypsin. B-mikrokromosomet kunne ikke visualiseres i G-båndpræparaterne.

I fisk var I. labrosus, G-banding fremtrædende i næsten alle de diploide antal 56 kromosomer som bemærket af Carvalhoc og Dias (2005). Imidlertid viser centromerer negative G-banding.

I en undersøgelse af familien anvendte Pimelodiade Swarca et al (2005) G-banding i kromosompræparater af Steindachneridion scripta og Pseudoplatystoms corruscans og fandt et mønster af longitudinel kromosomal differentiering i de tre arter.

Når restriktionsendonukleasen, BamHI blev brugt, viste tilstedeværelsen af ​​et supernumerært mikrokromosom (B-kromosom) med både inter- og intra-individuel variation. de Carvalho og Dias (2005) rapporterede, at telomerer forblev intakte, mens nogle centromerer blev svagt fordøjet.

B-kromosomet blev heller ikke fordøjet af dette enzym. Det første par af kromosomer viste et mønster af langsgående bånd, både med G-banding og ved BamHI dette var mere tydeligt med G-banding. Dette båndmønster kan betragtes som en kromosomal markør for denne population af I. labrosus.

Disse forfattere rapporterede også forekomsten af ​​C-banding i heterochromatin af de telomeriske regioner i de fleste kromosomer af I. labrosus fra Capivara-reservoiret på de to lokaliteter, og få kromosomer viste C-banding-positive centromerer. Når tilstedeværelsen forekom det supernumerære eller B-mikrokromosom helt heterokromatisk.

G-bånd blev også observeret i indiske fisk, såsom Channa punctatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore og Labeo rohita. Lakra og Krishna (1994) rapporterede G-banded karyotyper i indiske store karper. Sharma og Sharma (1998) rapporterede også G-bånd i kromosomer af stort antal indiske fisk.

Med hensyn til heterochromatinfordelingsmønster i andre populationer af I. labrosus har vist, at hver population har et karakteristisk mønster Sommer (1977) fandt en stor mængde heterochromatin i interstitielle og terminale regioner i populationen af ​​I. labrosus fra Jurumirim reservoiret.

På den anden side fandt Swarco et al., (2005) centromerisk og telomerisk heterochromatin i en befolkning fra Mogi-Guacu-floden (SP), og praktisk taget Abe & Muramoto (1975) observerede, at heterochromatin fortrinsvis fordeles i telomeriske regioner fra Tibagi-floden (TR). De foreslog, at disse kromosomer anvendes som markør for denne population.

R-bånd er ca. omvendt af G-bånd (R står for "omvendt"). Den mørke region er eukromatisk og hvor som lyse områder er heterochromatin. R-banding opnås ved varme og anvendelse af Giemsa eller fluorescens. Florescence G-R-bånd er de fotografiske negativer af de lyse feltversioner, dvs omvendt af det lyse felt G-bånd og R-bånd.

C Banding:

C-banding foretages ved de-oprensning med syre, denaturering udføres ved base og ekstraktion af ikke-heterochromatisk DNA i varme saltopløsninger som angivet af Coming (1978) og farves derefter med Giesma stain. Det pletter områder af konstitutiv heterochromatin, som er tæt pakket og indeholder repeterende DNA.

C-båndområder blev påvist i telomeriske regioner af de fleste kromosomer af havkat, Iherigichthys labrosus, taget fra Capivara-reservoiret. C-båndmønster i nogle kromosomer blev opnået ved Alul (endonuclease), som identificerer og spalter den DNA-specifikke sekvens AG / CT.

Swarca (2005) opnåede også båndmønstre svarende til C-banding med Alul i Pinirampus pirinampu og Pimelodus maculatus, ligesom Swarca (2005) i Steindochneridion sp og S. scripta. I indiske fisk opnåede Rishi og Rishi (1992) C-bands i Labeo rohita, mens Sharma og Sharma (1998) optog C-bånd i Mastacembelus pancalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni etc.

Q Banding:

I denne teknik farves chromosomerne med fluorescerende quinacrinfarvestoffer, og kromosomerne viser intense fluorescerende (quinacrine) Q-bånd. Disse bånd er rige på adenin og thymin (AT). Når de udsættes for ultraviolet lys, viser de intens fluorescens.

NOR Sølvfarvning:

Denne procedure hjælper med at identificere gener for ribosomalt RNA i en tidligere cellecyklus. NOR banding udføres ved hjælp af sølvfarvning med fluorochromchromomycin A3 (CMA), der skelner mellem kromosomale steder af 18'ers ribosomal RNA. Regionen er rig på guanin og cytosin (CG). Hvis plet med mithraycin blokerer det tilsyneladende DNA. Det er blevet undersøgt i omkring 200 arter af fisk.

I Cyprinus carpio blev et par NOR bemærket, mens interstitiel NOR blev rapporteret i Channa punctatus af Rishi (1972). For nylig observerede Swarca (2005) sekundære indsnævringer på den korte arm af det første par acrocentrics, vist at være forbundet med molekylærorganiseringsregion i Zungaro zungaro (Fiskene, Pimelodidae).

Restriktionsendonucleasebånding og fluorescens i situ Hybridisering er molekylær cytogenetisk teknik, der skal vedtages i vid udstrækning i undersøgelsen af ​​fiskekromosomer.