особенности метилирования хромосом при анеуплоидии
Особый интерес представляет метилирование хромосом при анеуплоидии. Паттерн метилирования триады хромосом был изучен нами у двух зародышей с разными трисомиями.
В случае трисомии 16 показанием к прерыванию беременности в срок 6/7 недель явилась анэмбриония, т. е. отсутствие эмбриона в плодном пузыре. Благодаря гетероморфизму гетерохроматиновых блоков хромосомы 16 удалось установить, что нерасхождение произошло в оогенезе, в первом делении мейоза. После ник-трансляции на препаратах из клеток цитотрофобласта, предобработанных MspI, сигналы были выявлены в районе 16q11 во всех трех гомологах, а после
*
предобработки HpaII — лишь у двух гомологов из триады (рис. 10.20) . При этом отсутствие ник-трансляционного сигнала зарегистрировано в гетерохроматиновом блоке хромосомы 16 материнского происхождения во всех клетках. У эмбрионов с нормальным кариотипом такого
же срока гетерохроматин хромосомы 16 обоих гомологов характеризовался наличием сигнала. Известно, что трисомия 16 является наиболее частой хромосомной аномалией у ранних спонтанных абортусов (31 % от всех трисомий), особенно при анэмбрионии. При развивающейся беременности она крайне редка и ограничена исключительно цито- трофобластом. Возможно, в первом триместре дисбаланс, обусловленный дополнительной хромосомой 16, частично компенсируется за счет метилирования и инактивации, возможно, «ранних генов», локализованных в прицентромерном гетерохроматине. Этот механизм, однако, оказывается неэффективным на более поздних стадиях. Данное предположение требует, несомненно, более детальных исследований.
Характер метилирования был изучен также в ФГА-стимулированных лимфоцитах пуповинной крови плода 23/24 недель развития с кариотипом 47,ХХ,+13. По гетероморфизму коротких плеч хромосом 13 было установлено отцовское происхождение дополнительной хромосомы при нерасхождении в первом делении мейоза. При сравнении характера метилирования гомологов хромосомы 13 выявлено различие в районе 13q11, являющемся R-сегментом. Так, на дополнительной хромосоме отцовского происхождения в этом участке хромосомы после обработки HpaII сигнал отсутствовал, т. е. этот сегмент был гиперметилирован, тогда как после обработки MspI было характерно включение меченых нуклеотидов в тождественный район всех трех хромосом (рис. 10.21).
Таким образом, в обоих случаях трисомии было зарегистрировано изменение статуса метилирования отдельных локусов на дополнительных хромосомах, что косвенно указывало на их инактивацию. Возможно, таким способом осуществляется реализация некоего «компенсаторного механизма». Безусловно, гипотеза об избирательной компенсации дозы генов на уровне хромосомных сегментов в случае наличия дополнительных хромосом в кариотипе основана пока на единичных фактах. Однако их накопление и детальный анализ, возможно, позволят выяснить механизмы, действующие в несбалансированных кариотипах.
В случае трисомии 16 показанием к прерыванию беременности в срок 6/7 недель явилась анэмбриония, т. е. отсутствие эмбриона в плодном пузыре. Благодаря гетероморфизму гетерохроматиновых блоков хромосомы 16 удалось установить, что нерасхождение произошло в оогенезе, в первом делении мейоза. После ник-трансляции на препаратах из клеток цитотрофобласта, предобработанных MspI, сигналы были выявлены в районе 16q11 во всех трех гомологах, а после
*
предобработки HpaII — лишь у двух гомологов из триады (рис. 10.20) . При этом отсутствие ник-трансляционного сигнала зарегистрировано в гетерохроматиновом блоке хромосомы 16 материнского происхождения во всех клетках. У эмбрионов с нормальным кариотипом такого
же срока гетерохроматин хромосомы 16 обоих гомологов характеризовался наличием сигнала. Известно, что трисомия 16 является наиболее частой хромосомной аномалией у ранних спонтанных абортусов (31 % от всех трисомий), особенно при анэмбрионии. При развивающейся беременности она крайне редка и ограничена исключительно цито- трофобластом. Возможно, в первом триместре дисбаланс, обусловленный дополнительной хромосомой 16, частично компенсируется за счет метилирования и инактивации, возможно, «ранних генов», локализованных в прицентромерном гетерохроматине. Этот механизм, однако, оказывается неэффективным на более поздних стадиях. Данное предположение требует, несомненно, более детальных исследований.
Характер метилирования был изучен также в ФГА-стимулированных лимфоцитах пуповинной крови плода 23/24 недель развития с кариотипом 47,ХХ,+13. По гетероморфизму коротких плеч хромосом 13 было установлено отцовское происхождение дополнительной хромосомы при нерасхождении в первом делении мейоза. При сравнении характера метилирования гомологов хромосомы 13 выявлено различие в районе 13q11, являющемся R-сегментом. Так, на дополнительной хромосоме отцовского происхождения в этом участке хромосомы после обработки HpaII сигнал отсутствовал, т. е. этот сегмент был гиперметилирован, тогда как после обработки MspI было характерно включение меченых нуклеотидов в тождественный район всех трех хромосом (рис. 10.21).
Таким образом, в обоих случаях трисомии было зарегистрировано изменение статуса метилирования отдельных локусов на дополнительных хромосомах, что косвенно указывало на их инактивацию. Возможно, таким способом осуществляется реализация некоего «компенсаторного механизма». Безусловно, гипотеза об избирательной компенсации дозы генов на уровне хромосомных сегментов в случае наличия дополнительных хромосом в кариотипе основана пока на единичных фактах. Однако их накопление и детальный анализ, возможно, позволят выяснить механизмы, действующие в несбалансированных кариотипах.
А так же в разделе « особенности метилирования хромосом при анеуплоидии »
- введение
- 10.1. особенности структурной организации ядрышкообразующих районов хромосом человека
- Полиморфизм ядрышкообразующих районов (Яор) хромосом
- Механизмы регуляции функциональной активности рибосомных генов
- Характеристика функционального состояния Яор в эмбриогенезе человека
- Полиморфизм ЯОР у эмбрионов 6,5-14 недель развития
- особенности наследования функциональной активности Яор
- Функциональный полиморфизм Яор у плодов человека с анеуплоидным кариотипом
- Метилирование дНК как универсальный механизм регуляции активности генов
- Метилирование дНК и геномный импринтинг
- инактивация Х-хромосомы
- Болезни, обусловленные нарушениями метилирования
- роль метилирования в онкогенезе
- статус метилирования хромосом в эмбриогенезе человека
- Анализ статуса метилирования хромосом с помощью метода ник-трансляции in situ
- общая характеристика функционального статуса хромосом у эмбрионов человека
- Характеристика прицентромерных районов и коротких плеч акроцентрических хромосом
- особенности функционального состояния районов прицентромерного гетерохроматина хромосом 1, 9 и 16
- Анализ особенностей метилирования метафазных хромосом человека с помощью моноклональных антител
- Принцип метода и новый вариант дифференциальной окраски — М-сегментация
- Некоторые особенности паттерна метилирования хромосом в эмбриогенезе человека
- общая характеристика М-сегментации хромосом у эмбрионов 5-8 недель развития
- особенности М-рисунка хромосом у эмбрионов доимплантационных стадий развития
- Морфометрические характеристики гетерохроматиновых районов хромосом 1, 9, 16
- особенности репликации хромосом в эмбриогенезе человека
- Заключение