Kariotip

Kariotip je celoten nabor parov metafaznih kromosomov v celicah nekega organizma, urejenih po velikosti, položaju centromer in drugih pomembnih lastnostih. Iz tega je možno razbrati število kromosomov in morebitne nepravilnosti v njihovi zgradbi. Postopek priprave kariotipa iz posnetkov preparata kromosomov nekega osebka imenujemo kariotipizacija. Običajno kariotip opisuje kromosomsko število in izgled kromosomov pod svetlobnim mikroskopom. S preurejanjem posnetkov posameznih parov homolognih kromosomov po velikosti in položaju centromer (za kromosome enake velikosti) dobimo standarden format, imenovan kariogram oz. idiogram.^[1]^[2]

Preučujejo se razne fizične lastnosti, kot so dolžina, položaj centromer, vzorec pasov in razlike med spolnimi kromosomi.^[3] Iz njih je možno ugotoviti kromosomske aberacije, ki so lahko vzrok raznih bolezni, v širšem smislu pa so kariotipi uporabni tudi za preučevanje delovanja celic in taksonomski položaj organizma oz. njegovo evolucijsko zgodovino (kariosistematika). S študijo kariotipov se ukvarja veda, imenovana citogenetika.

Postopek

Barvanje

Opazovanje strukture kromosomov je možno po barvanju v fazi, ko so kromosomi primerno kondenzirani. Običajno celice ustavijo med delitvijo z uporabo kolhicina v metafazi ali prometafazi ter barvajo po Giemsi. Za pravilno barvanje morajo biti vse kromosomske beljakovine odstranjene z encimsko razgradnjo in centrifugiranjem. Pri človeku so najbolj uporabne bele krvničke, saj jih je možno enostavno gojiti v celičnih kulturah in sprožiti delitev.^[4] Včasih se opazuje nedeleče celice (v interfazi), denimo za ugotavljanje spola zarodka.

G-proganje razkrije tudi podrobnejšo kromosomsko strukturo: regije heterokromatina, bogatega z adeninom in timinom (AT) se obarvajo temneje, manj kondenzirane evkromatinske regije, bogate z gvaninom in citozinom (GC) in bolj prepisovalno aktivne, pa svetleje, saj se nanje veže manj barvila.^[5]

Opazovanje

S kariotipizacijo v medicini lahko diagnosticiramo večje kromosomske nepravilnosti, kot so spremembe števila kromosomov (anevploidija), translokacije in razne spremembe vzorca G-proganja, ki nastanejo zaradi insercij ali delecij.^[2] Slabost metode je dokaj nizka ločljivost, ki je v velikostnem razredu 3–10 Mb in do neke mere podvržena subjektivni oceni strukture prog, zaradi česar z njo ne moremo zaznati mikromutacij, ki so odgovorne za nezanemarljiv del genetskih bolezni pri človeku. Zato jo v sodobni medicini nadomešča molekularna kariotipizacija s tehnikami molekularne biologije.^[6]

Za študije kariosistematike običajno opazujemo in primerjamo naslednje značilnosti kariotipov:^[7]

Absolutno velikost genoma. Kromosomsko število se lahko pri rastlinah razlikuje za večdesetkrat znotraj iste družine zaradi pogostega pojava duplikacije.
Položaj centromer.
Relativno velikost kromosomov.
Kromosomsko število.
Število in položaj satelitov – majhnih telesc, ki se držijo koncev kromosomov.
G-proganje

Človeški kariotip

Normalen človeški kariotip vsebuje 22 parov avtosomalnih kromosomov in en par spolnih kromosomov (alosomov). Pri ženskah kariotip vsebuje dva kromosoma X, označen je s »46,XX«, medtem ko moški kariotip vsebuje en kromosom X in en kromosom Y, označeno s »46,XY«.

Sklici

↑ Judd, Walter S.; Campbell, Christopher S.; Kellogg, Elizabeth A.; Stevens, Peter F.; Donoghue, Michael J. (2002). Plant systematics, a phylogenetic approach (2 izd.). Sunderland MA, USA: Sinauer Associates Inc. str. 544. ISBN 0-87893-403-0.
↑ ^2,0 ^2,1 O'Connor, Clare (2008). »Karyotyping for chromosomal abnormalities«. Nature Education. 1 (1): 27.
↑ King, R.C.; Stansfield, W.D.; Mulligan, P.K. (2006). A dictionary of genetics (7. izd.). Oxford University Press. str. 242.
↑ Gustashaw, K.M. (1991). »Chromosome stains«. V Barch, M.J. (ur.). The ACT Cytogenetics Laboratory Manual (2. izd.). New York: The Association of Cytogenetic Technologists, Raven Press.
↑ Nussbaum, Robert; McInnes, Roderick; Willard, Huntington (2015). Thompson & Thompson Genetics in Medicine (8. izd.). Elsevier Inc. str. 58. ISBN 978-1-4377-0696-3.
↑ Lovrečić, Luca; Peterlin, Borut (2013). »Uporaba molekularne kariotipizacije v klinični genetiki«. Zdravniški vestnik. 82: 669–676. Dokument v dLib.
↑ Stebbins, G.L. (1971). Chromosomal evolution in higher plant. London: Arnold. str. 85–86. ISBN 9780713122879.

[Judd-1] Judd, Walter S.; Campbell, Christopher S.; Kellogg, Elizabeth A.; Stevens, Peter F.; Donoghue, Michael J. (2002). Plant systematics, a phylogenetic approach (2 izd.). Sunderland MA, USA: Sinauer Associates Inc. str. 544. ISBN 0-87893-403-0.

[oconnor2008-2] 2,0 ^2,1 O'Connor, Clare (2008). »Karyotyping for chromosomal abnormalities«. Nature Education. 1 (1): 27.

[3] King, R.C.; Stansfield, W.D.; Mulligan, P.K. (2006). A dictionary of genetics (7. izd.). Oxford University Press. str. 242.

[Gustashaw_K.M_1991-4] Gustashaw, K.M. (1991). »Chromosome stains«. V Barch, M.J. (ur.). The ACT Cytogenetics Laboratory Manual (2. izd.). New York: The Association of Cytogenetic Technologists, Raven Press.

[TT-5] Nussbaum, Robert; McInnes, Roderick; Willard, Huntington (2015). Thompson & Thompson Genetics in Medicine (8. izd.). Elsevier Inc. str. 58. ISBN 978-1-4377-0696-3.

[6] Lovrečić, Luca; Peterlin, Borut (2013). »Uporaba molekularne kariotipizacije v klinični genetiki«. Zdravniški vestnik. 82: 669–676. Dokument v dLib.

[7] Stebbins, G.L. (1971). Chromosomal evolution in higher plant. London: Arnold. str. 85–86. ISBN 9780713122879.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]