Некоторые особенности паттерна метилирования хромосом в эмбриогенезе человека

  Характеристика М-сегментации хромосом из лимфоцитов пуповинной крови у плодов 20-24 недель развития
М-рисунок хромосом ФГА-стимулированных лимфоцитов из пуповинной крови у 5 плодов человека 22-24 недель развития оказался идентичным таковому в лимфоцитах периферической крови до*
норов (рис. 10.25) . Однако интенсивность флуоресценции многих М+-сегментов, за исключением хромосом 4 и 19, заметно отличалась. Отличия были статистически достоверны для 22 М-сегментов, совпадающих с R-сегментами (М+ -R), для семи, совпадающими с Т-сегментами (М+-Т), а также для района прицентромерного гетерохроматина хромосомы 9 (табл. 10.5). Интенсивность флуоресценции М+-Я-сегментов у плодов менялась как в сторону увеличения, так и уменьшения по сравнению с таковой в аналогичных сегментах хромосом от взрослых индивидов, в то время как для М+-Т-сегмен- тов было характерно лишь ее уменьшение. Примечательно, что разница в интенсивности флуоресценции М-сегментов, как правило, не превышала 1 балла, что может свидетельствовать о небольших различиях статуса метилирования.
Согласно нашим наблюдениям, различия по интенсивности флуоресценции между гомологичными хромосомами из ФГА-стимулированных лимфоцитов плода и взрослых индивидуумов отмечаются в общей сложности по 30 сегментам. При этом в 13 сегментах у плода флуоресценция была интенсивнее, а в 17 — менее яркой, чем в гомологичных сегментах
Таблица 10.5. Различия интенсивности флуоресценции сегментов хромосом в ФГА-стимули- рованных лимфоцитах взрослых индивидов и плодов человека

Хромосома

Сегмент

Характеристика
сегмента

Интенсивность флуоресценции, баллы

Взрослые
лимфоциты

Фетальные
лимфоциты

i

1q42

(T)

4

3

1q44

(R)

2

3

2

2q23

(R)

1

2

2q31

(R)

1

2

2q33

(R)

1

3

3

3q21

(R)

4

3

3q25

(R)

3

2

4

-

-

-

-

5

5q13

(R)

4

3

6

6p11.2

(R)

1

3

7

7p13

(R)

2

3

7p15

(R)

2

3

8

8q11.2

(R)

2

3

9

9q12

(С)

3

2

9p13

(R)

2

3

10

10q24

(R)

2

3

10q26

(T)

4

3

11

11q23

(T)

4

3

12

12p13

(R)

4

3

12q13

(T)

4

3

13

13q22

(R)

1

3

14

14q13

(R)

2

3

14q22

(R)

2

3

15

15q11.2

(R)

3

2

15q13

(R)

3

2

16

16q22

(R)

3

2

17

17q21

(Т)

3

2

18

18q11.2

(R)

3

2

19

-

-

-

-

20

20q11.2

(Т)

4

3

21

21q11.2

(R)

3

2

22

22q11.2

(Т)

4

3

хромосом из лимфоцитов взрослых. Особенно значительные различия отмечены для хромосомных сегментов 2q33, 6p11.2 и 13q22, интенсивность флуоресценции которых в фетальных лимфоцитах на 2 балла превышала таковую во взрослых лимфоцитах. Анализ генетического состава этих сегментов показывает, что в 2q33 локализованы гены CTLA-4 (цитотоксический Т-лимфоцит-ассоциированный протеин), ICOS, AILIM (ответственные за взаимодействие Т- и В-лимфоцитов), ADAM3 (контролирующий синтез металлопротеинов), в 13q22 — семейство генов, регулирующих синтез факторов некроза тканей (TNFRCF) и эндо- телиновый рецептор (EDNRB). Не исключено, что во время эмбриогенеза функция этих генов, столь важная в постнатальном развитии, может быть подавлена. Их включение (деметилирование) происходит на более поздних стадиях онтогенеза.
Таким образом, выявленные различия в характере метилирования метафазных хромосом и их гомологичных сегментов в однотипных клетках могут отражать существенные особенности функциональной активности генов, входящих в состав этих сегментов, на разных стадиях онтогенеза.
Примечательно, что уровень метилирования прицентромерного гетерохроматина хромосом 1, 9, 16 в лимфоцитах периферической и пуповинной крови также варьировал. Интенсивность флуоресценции гетерохроматина хромосом 1 и 16 в лимфоцитах плода и взрослого всегда была высокой (4 балла) и не зависела от размера блока. Для района 9q12 был характерен сигнал меньшей интенсивности, который соответствовал 3 баллам в лимфоцитах взрослых и 2 баллам в лимфоцитах плодов. Напомним, что в состав гетерохроматина хромосомы 9 преимущественно входят сателлиты III и р, более богатые CG-основаниями по сравнению с сатДНК других классов. Поэтому слабая интенсивность флуоресцентного сигнала района 9qh по сравнению с другими гетерохроматиновыми блоками, вероятно, детерминирована его гипометилированным состоянием, особенно выраженным в клетках плода.
Нет сомнения, что данные по интенсивности флуоресценции сигналов, полученные при визуальной оценке, носят ориентировочный характер. Для точной регистрации различий необходимо сравнение денситометрических профилей М-рисунка, а для понимания их причин — сведения не только о генном составе сравниваемых сегментов, но и об экспрессионных профилях соответствующих клеток на разных стадиях онтогенеза. 

Источник: Баранов В.С., Кузнецова Т. В., «Цитогенетика эмбрионального развития человека: Научно-практические аспекты» 2007

А так же в разделе «Некоторые особенности паттерна метилирования хромосом в эмбриогенезе человека »