1865 Mendel napsal Pokusy s hybridy rostlin, 1866 publikován Karyotyp, chromozomy -karyotyp = soubor chromozomů v jádře buňky - -věda – cytogenetika – počet, morfologie, poruchy, segregace,... a korelace s fenotypem -objev chromozomů - 1877 – Walther Flemming - řec. chromo – barva - řec. soma - tělo A series of seventeen black and white sketches show observations of chromosomes in dividing cells. Many of the sketches do not show the outline of the cell, but instead just show mitotic spindles with attached chromosomes. Other sketches include the outline of the cell and the chromosomes. In the sketches of spindles, the spindle microtubules are lines that originate at opposite sides and meet in the middle. Chromosomes that are attached to the spindles resemble worms. Picture 12 Picture 11 -1902 – spojitost mezi Flemmingovými chromozomy a Mendelovými principy - Boveri a Sutton – chromozomy se chovají jako dědičné jednotky v souladu s Mendelovými principy → chromozomová teorie dědičnosti - ale kolik jich vlastně máme? Obsah obrázku tmavé, vsedě, jídlo, hvězda Popis byl vytvořen automaticky - hyperdiploidie (více než 46 chromozomů) – často lepší prognóza (ALL, mnohočetný myelom)…více TS genů? - hypodiploidie (méně než 46 chromozomů) – horší prognóza. + taky chromotripse. -1902 – spojitost mezi Flemmingovými chromozomy a Mendelovými principy - Boveri a Sutton – chromozomy se chovají jako dědičné jednotky v souladu s Mendelovými principy → chromozomová teorie dědičnosti - ale kolik jich vlastně máme? -77 let počítání: - 1879 Arnold - nádorové buňky - 1890 – 1914 - 24 chromozomů - 1919 Winiwarter - černoši 48, běloši 24 - ženy 48, muži 47 - 1921 – 1956 - 48 chromozomů - 1950 Hsu - hypotonizace - 1956 Tjio a Levan - 23 párů = 46 chromozomů fialové barvivo z lišejníku -1965 – technika vyšetření chromozomů z periferní krve - barvení orceinem → období morfometrických metod identifikace chromozomů - dle polohy centromery – metacentrický, submetacentrický, akrocentrický, telocentrický, (holocentrický) Picture 7 Picture 6 Q-pruhování jako G-pruhování, jen dražší fluorescenční barvivo -1965 – technika vyšetření chromozomů z periferní krve - barvení orceinem → období morfometrických metod identifikace chromozomů - dle polohy centromery – metacentrický, submetacentrický, akrocentrický, telocentrický -1969 – 1. pruhovací technika – Q-pruhování (quinacrine) → počátek pruhovacích technik – identifikace chromozomů dle počtu, tloušťky a pozice proužků - G-pruhování – opracování metafázních chromozomů trypsinem a barvení Giemsovým barvivem -1965 – technika vyšetření chromozomů z periferní krve - barvení orceinem → období morfometrických metod identifikace chromozomů - dle polohy centromery – metacentrický, submetacentrický, akrocentrický, telocentrický -1969 – 1. pruhovací technika – Q-pruhování (quinacrine) → počátek pruhovacích technik – identifikace chromozomů dle počtu, tloušťky a pozice proužků - G-pruhování – opracování metafázních chromozomů trypsinem a barvení Giemsovým barvivem -1976 – HRT – high resolution techniques – zavedení pruhovacích technik v profázi mitotického dělení → chromozomy míň spiralizované = víc uvolněné = delší → víc pruhů, identifikace i malých chromozomů Mid-prophase human chromosomes. The attainment of 2000 bands | Semantic Scholar a-b)-The interphase nuclei and the prophase chromosomes of P.... | Download Scientific Diagram -DNES - G-pruhování - FISH – fluorescenční in situ hybridizace A co sekvenování? -výhody FISH: -méně pracná než pruhování -netřeba taková zkušenost -odhalí i mikrodelece a drobné translokace -nevýhody FISH: -sledujeme jen konkrétní oblast (sonda) -nutný fluorescenční mikroskop -preparát není trvalý („zháší“) - -Hlavní zásady klasifikace lidských chromozomů: - -1960 - Denverská konference – člověk má 23 párů chromozomů č. 1 až 22 = autozomy č. 23 = gonozomy - -1963 - Londýnská konference – rozdělení chromozomů do 7 skupin dle morfometriky - - - -1967 - konference v Chicagu - rozdělení aberací, cytogenetická nomenklatura -1971 - konference v Paříží – zásady pro identifikaci naproužkovaných chromozomů A – chromozomy č. 1-3 E – chromozomy č. 16-18 B – chromozomy č. 4 a 5 F – chromozomy č. 19 a 20 C – chromozomy č. 6-12, X G – chromozomy č. 21, 22 a Y D – chromozomy č. 13-15 A - velké metacentrické B - velké submetacentrické C - střední metacentrické či submetacentrické + X D - střední akrocentrické se satelity E - relativně krátké metacentrické či submetacentrické F - krátké metacentrické G - krátké akrocentrické se satelity, Y satelit nemá • IDIOGRAM LIDSKÉHO KARYOTYPU Ploidy and Meiosis X vs I ??? • Sestavení karyotypu -na základě morfologie a proužkování chromozomy podle idiogramu uspořádáme do 7 skupin - -Postup: - odběr periferní krve (plodová voda, choriové klky, krev z pupečníku) • - kultivace lymfocytů z periferní krve – indukce z G0 do G1 fáze B cyklu pomocí speciálního kultivačního média • - mitóza při 32 ºC po dobu 72 hodin - působení kolchicinem – zastavení mitózy, synchronizace buněk • - hypotonizace a fixace chromozomů • - barvení • • → hodnocení - dřív fotografování, stříhání, lepení • - dnes PC, analýza obrazu • AMNIOCENTÉZA – VYŠETŘENÍ VODY PLODOVÉ – Centrum fetální medicíny a ultrazvukové diagnostiky • Co z karyotypu vyčteme? - pohlaví - změny v počtu chromozomů - změny ve struktuře chromozomů Jak to zapíšeme? - počet chromozomů → čárka (bez mezer!) → sestava gonozomů - zdravý muž 46,XY zdravá žena 46,XX - Klinefelterův syndrom 47,XXY (ale i 48,XXXY; 49,XXXXY; …) - Turnerův syndrom 45,X (ne X0!!!!) - Triple-X syndrom 47,XXX - Syndrom Jacobsové 47,XYY - početní či strukturní aberace -Downův syndrom 47,XY,+21 -Pataův syndrom 47,XX,+13 -Edwardsův syndrom 47,XX,+18 -Cri du Chat 46,XX,del(5)(p?) -Ph-chromozom – chronická myeloidní leukémie 46,XY,t(9;22) typický eunuchoidní habitus (vysoký vzrůst, dlouhé končetiny); intelekt není výrazněji narušen, mohou se častěji vyskytovat poruchy učení či depresivní stavy; psychomotorická retardace se vyskytuje až u forem syndromu s více X chromozomy[11]; hypoplastická varlata, azoospermie, infertilita, malý penis (zejména v dětství, v dospělosti je většinou normální velikosti)[12], gynekomastie; porucha růstu vousů. • Výsledek obrázku pro klinefelter syndrome Klinefelterův syndrom – 47,XXY ale také 48,XXXY, 48,XXYY, 49,XXXXY krátký vzrůst, kožní řasa na krku, vrozené srdeční vady, intelekt některé mírně retardované, většinou spíš na hranici v normě • Výsledek obrázku pro turner syndrome Výsledek obrázku pro turner syndrome Související obrázek Turnerův syndrom 45,X většinou plodné, některé ale menopauzu dřív. většina žen normální, vyšší, vyspělejší na svůj věk, nepravidelné cykly. Většina počne normálně. Tato měla hormonální problémy a prý nebude mít nikdy děti. Má jich 5. • prahnee Triple X syndrom, „super-female syndrom“ - 47,XXX prahnee vyšší postava, mírné psychosociální poruchy - poruchy učení atd. Dáváno do souvislosti s vyšší agresivitou a zločinným chováním, to se ale nepotvrdilo. • Syndrom Jacobsové, „super-male syndrom“ - 47,XYY 3,66 na 10 000 narozených dětí, kožní řasa horního víčka překrývá koutek - epicantes, svalová hypotonie, vrozené vady srdce, opičí rýha na dlani, malý vzrůst, muži neplodní, ženy výjimečně plodné, zvětšený jazyk, široký nos dožití cca 40 let, často umírají na srdeční vady. 10 - 30 x vyšší riziko leukémie. • Výsledek obrázku pro down syndrome Downův syndrom (47,XX nebo XY,+21) microcephalie, růstová retardace, mentální retardace, rozštěp patra, 80 % holčičky, dožití několik měsíců • Výsledek obrázku pro edwards syndrome Edwardsův syndrom (47,XX nebo XY,+18) retardace mentální i růstová, kožní defekty, rozštěpy, dožití asi 3 měsíce • Výsledek obrázku pro patau syndrome Výsledek obrázku pro patau syndrome Výsledek obrázku pro patau syndrome Patauův syndrom (47,XX,+13 nebo 47,XY,+13) Proč trizomie 13, 18 a 21? Další materiály Vyšetření karyotypu plodu z buněk plodové vody - video (elektronická skripta „Praktikum z obecné genetiky“ nebo Interaktivní osnova) Picture 6 Interaktivní sestavení karyotypu člověka (elektronická skripta „Praktikum z obecné genetiky“ nebo Interaktivní osnova) Picture 7 Úkol: Sestavení karyotypu 1)Rozstříhejte chromozomy a přiřaďte k sesterským homologům 2)Určete: - pohlaví jedince - zda je jedinec zdravý a nebo zda některý chromozom chybí či přebývá 1)Rozstříhejte chromozomy a přiřaďte k sesterským homologům 2)Zkontrolujte přiřazení a orientaci chromozomů a až potom nalepte! 3)Určete a napište karyotyp jedince: - pohlaví jedince - zda je jedinec zdravý a nebo zda některý chromozom chybí či přebývá např. žena s Turnerovým syndromem 45,X