Сестринский хроматидный обмен
Сестринский хроматидный обмен (СХО) — это обмен участками между сестринскими хроматидами одной хромосомы. Процесс обмена происходит во время S-фазы клеточного цикла путём гомологичной рекомбинации между сестринским хроматидами, генетическая информация при этом остаётся неизменной.
Сестринские хроматидные обмены выявляют в метафазах второго клеточного деления после добавления к пролиферирующим клеткам модифицированных нуклеозидов, способных после фосфорилирования встраиваться в ДНК при репликации. В качестве таких нуклеозидов используют, как правило, аналоги тимидина, такие как 5-бромдезоксиуридин или 5-этинилдезоксиуридин.
Впервые сестринские хроматидные обмены увидел американский генетик Д. Г. Тейлор (J. Herbert Taylor) в 1958 году в апикальных клетках корня лилийного растения Bellevalia romana[1]. В качестве модифицированного аналога тимидина он использовал тимидин, меченый тритием[2].
Сестринские хроматидные обмены происходят спонтанно, их средняя частота в лимфоцитах человека в норме составляет 3 — 4 на клетку. Повышение частоты сестринских хроматидных обменов происходит при воздействии факторов, вызывающих репликативный стресс, поперечные сшивки ДНК или блокировку репликационной вилки[3]. Повышенная частота сестринских хроматидных обменов обнаружена в клетках больных синдромом Блума[4].
- SCE-Scheme.jpg
Схематическое изображение сестринского хроматидного обмена
- Sister chromatid exchanges.png
Сестринские хроматидные обмены в в клетках HeLa
- Sister chromatid exchanges in human ESCs.jpg
Сестринские хроматидные обмены в ЭСК человека.
Дифференциальная окраска сестринских хроматид
Для получения дифференциальной окраски хроматид клетки культивируют in vitro в присутствии бромдезоксиуридина в течение двух клеточных циклов. В результате этого получаются хромосомы, у которых тимидин в одной хроматиде замещён бромдезоксиуридином в обеих цепях ДНК, а в сестринской хроматиде — только в одной из цепей. После этого препарат метафазных хромосом, полученный из таких клеток, красят фотосенсибилизирующим флуоресцентным красителем Hoechst33258 и облучают ультрафиолетовым светом, вследствие чего происходит фотодеградация ДНК[5]. Хроматида, в которой тимидин замещен в обоих цепях ДНК, становится неспособной связывать краситель Гимза и остаётся бледной, а хроматида, в которой бромдезоксиуридин присутствует только в одной цепи ДНК, способна окрашиваться как обычный хроматин и станет тёмной при окраске. Полученную окраску называют дифференциальной окраской сестринских хроматид[1]. Дифференциальную окраску сестринских хроматид иногда называют арлекиновой окраской.
Напишите отзыв о статье "Сестринский хроматидный обмен"
Примечания
- ↑ 1 2 Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. — Новосибирск: Из-во СО РАН, 2009. — 258 с. — ISBN 978-5-7692-1045-7.
- ↑ Taylor JH (May 1958). «[www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1209899/pdf/515.pdf Sister Chromatid Exchanges in Tritium-Labeled Chromosomes]». Genetics 43 (3): 515–29. PMID 17247775.
- ↑ David M. Wilson III and Larry H. Thompson: Molecular mechanisms of sister-chromatid exchange. Mutat. Res. 2007; 616(1-2):11-23. PMID 17157333
- ↑ German J, Schonberg S, Louie, and Chaganti R S. Bloom’s syndrome. IV. Sister-chromatid exchanges in lymphocytes. Am J Hum Genet. 1977; 29(3): 248—255. PMID 868871
- ↑ Goto K, Akematsu T, Shimazu H, Sugiyama T. Simple differential Giemsa staining of sister chromatids after treatment with photosensitive dyes and exposure to light and the mechanism of staining. Chromosoma, 1975; 53(3):223-230. PMID 53133
Литература
- Захаров А.Ф., Бенюш В.А., Кулешов Н.П., Барановская Л.И. Хромосомы человека. Атлас. — М.: Медицина, 1982. — 263 с.
- Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. — Новосибирск: Из-во СО РАН, 2009. — 258 с. — ISBN 978-5-7692-1045-7.
- Mezzanotte, R., and Nieddu, M. [link.springer.com/protocol/10.1007/978-1-62703-706-8_8 A Historical Overview of Bromo-Substituted DNA and Sister Chromatid Differentiation] // Functional Analysis of DNA and Chromatin / J. C. Stockert, J. Espada, and A. Blázquez-Castro. — Totowa, NJ: Humana Press, 2014. — С. 88-89. — (Methods in Molecular Biology). — ISBN 978-1-62703-705-1.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Сестринский хроматидный обмен
В толпе ожидавших раненых поднялся ропот.– Видно, и на том свете господам одним жить, – проговорил один.
Князя Андрея внесли и положили на только что очистившийся стол, с которого фельдшер споласкивал что то. Князь Андрей не мог разобрать в отдельности того, что было в палатке. Жалобные стоны с разных сторон, мучительная боль бедра, живота и спины развлекали его. Все, что он видел вокруг себя, слилось для него в одно общее впечатление обнаженного, окровавленного человеческого тела, которое, казалось, наполняло всю низкую палатку, как несколько недель тому назад в этот жаркий, августовский день это же тело наполняло грязный пруд по Смоленской дороге. Да, это было то самое тело, та самая chair a canon [мясо для пушек], вид которой еще тогда, как бы предсказывая теперешнее, возбудил в нем ужас.
В палатке было три стола. Два были заняты, на третий положили князя Андрея. Несколько времени его оставили одного, и он невольно увидал то, что делалось на других двух столах. На ближнем столе сидел татарин, вероятно, казак – по мундиру, брошенному подле. Четверо солдат держали его. Доктор в очках что то резал в его коричневой, мускулистой спине.
– Ух, ух, ух!.. – как будто хрюкал татарин, и вдруг, подняв кверху свое скуластое черное курносое лицо, оскалив белые зубы, начинал рваться, дергаться и визжат ь пронзительно звенящим, протяжным визгом. На другом столе, около которого толпилось много народа, на спине лежал большой, полный человек с закинутой назад головой (вьющиеся волоса, их цвет и форма головы показались странно знакомы князю Андрею). Несколько человек фельдшеров навалились на грудь этому человеку и держали его. Белая большая полная нога быстро и часто, не переставая, дергалась лихорадочными трепетаниями. Человек этот судорожно рыдал и захлебывался. Два доктора молча – один был бледен и дрожал – что то делали над другой, красной ногой этого человека. Управившись с татарином, на которого накинули шинель, доктор в очках, обтирая руки, подошел к князю Андрею. Он взглянул в лицо князя Андрея и поспешно отвернулся.
– Раздеть! Что стоите? – крикнул он сердито на фельдшеров.
Самое первое далекое детство вспомнилось князю Андрею, когда фельдшер торопившимися засученными руками расстегивал ему пуговицы и снимал с него платье. Доктор низко нагнулся над раной, ощупал ее и тяжело вздохнул. Потом он сделал знак кому то. И мучительная боль внутри живота заставила князя Андрея потерять сознание. Когда он очнулся, разбитые кости бедра были вынуты, клоки мяса отрезаны, и рана перевязана. Ему прыскали в лицо водою. Как только князь Андрей открыл глаза, доктор нагнулся над ним, молча поцеловал его в губы и поспешно отошел.
После перенесенного страдания князь Андрей чувствовал блаженство, давно не испытанное им. Все лучшие, счастливейшие минуты в его жизни, в особенности самое дальнее детство, когда его раздевали и клали в кроватку, когда няня, убаюкивая, пела над ним, когда, зарывшись головой в подушки, он чувствовал себя счастливым одним сознанием жизни, – представлялись его воображению даже не как прошедшее, а как действительность.
Около того раненого, очертания головы которого казались знакомыми князю Андрею, суетились доктора; его поднимали и успокоивали.
– Покажите мне… Ооооо! о! ооооо! – слышался его прерываемый рыданиями, испуганный и покорившийся страданию стон. Слушая эти стоны, князь Андрей хотел плакать. Оттого ли, что он без славы умирал, оттого ли, что жалко ему было расставаться с жизнью, от этих ли невозвратимых детских воспоминаний, оттого ли, что он страдал, что другие страдали и так жалостно перед ним стонал этот человек, но ему хотелось плакать детскими, добрыми, почти радостными слезами.
Раненому показали в сапоге с запекшейся кровью отрезанную ногу.
– О! Ооооо! – зарыдал он, как женщина. Доктор, стоявший перед раненым, загораживая его лицо, отошел.
– Боже мой! Что это? Зачем он здесь? – сказал себе князь Андрей.
В несчастном, рыдающем, обессилевшем человеке, которому только что отняли ногу, он узнал Анатоля Курагина. Анатоля держали на руках и предлагали ему воду в стакане, края которого он не мог поймать дрожащими, распухшими губами. Анатоль тяжело всхлипывал. «Да, это он; да, этот человек чем то близко и тяжело связан со мною, – думал князь Андрей, не понимая еще ясно того, что было перед ним. – В чем состоит связь этого человека с моим детством, с моею жизнью? – спрашивал он себя, не находя ответа. И вдруг новое, неожиданное воспоминание из мира детского, чистого и любовного, представилось князю Андрею. Он вспомнил Наташу такою, какою он видел ее в первый раз на бале 1810 года, с тонкой шеей и тонкими рукамис готовым на восторг, испуганным, счастливым лицом, и любовь и нежность к ней, еще живее и сильнее, чем когда либо, проснулись в его душе. Он вспомнил теперь ту связь, которая существовала между им и этим человеком, сквозь слезы, наполнявшие распухшие глаза, мутно смотревшим на него. Князь Андрей вспомнил все, и восторженная жалость и любовь к этому человеку наполнили его счастливое сердце.
