Balıkların Kromozomal Bantları: Anlamı ve Yapısı (Diyagramlı)

Bu yazıda balıkların kromozomal bandının anlamı ve yapısı hakkında tartışacağız.

Kromozomal Band'ın Anlamı:

Bir bant, belirli boyalarla boyandıktan sonra uzunluğu boyunca ortaya çıkan açık (parlak) ve koyu çizgiler veya bantlar ortaya çıkarak bitişik bölümünden açıkça ayırt edilen bir kromozomun parçası olarak tanımlanır.

Mikroskop altında görselleştirildiğinde lekeli kromozomlar, sürekli bir dizi parlak ve karanlık bantlar (veya flüoresan ile flüoresan olmayan floresan) gösterir. Önemli olarak, her bir kromozom, "barkod" 'a benzeyen benzersiz bir bantlama deseni gösterir ; bu, aynı boyuttaki ve merkezcil pozisyondaki diğer kromozomlardan güvenilir şekilde ayırt edilmesini sağlar (Şekil 36.1).

İnsanlarda birçok hastalığın nedenleri şimdi moleküler genetik temelinde tespit edilebilir. Wolf Parkinson Sendromu 7q3'teki mutasyondan kaynaklanmaktadır, bu da kusurun kromozom 7'ye ve grup 3'teki q koluna bağlı olduğu anlamına gelir (Şekil 36.2).

Kromozom Bandının Yapısı:

Kromozomal bantların neyi temsil ettiğini anlamak için, kromozomun yapısını bilmek önemlidir. Ökaryotik kromozomlar, nükleer DNA ve proteinlerin bir kombinasyonu olan kromatinden oluşur. İki çeşit kromatin vardır, biri heterokromatin, diğeri euchromatin olarak adlandırılır.

Bunlar sitolojik olarak segmentlere ayrılabilir, heterokromatin, koyu leke alır, diğerleri ise daha hafif leke alan euchromatin olur. Heterokromatin, çekirdeğin çevresine yerleşmiştir (Şekil 36.3).

Heterokromatinin, gen düzenlemesinden kromozomun bütünlüğünün korunmasına kadar çeşitli fonksiyonlara hizmet ettiğine inanılmaktadır. Oluşturan heterokromatin, kromozom centromere çevresinde ve telomerlerin yakınında meydana gelir.

Belirli bir türün tüm hücreleri, yapıcı heterokromatin içinde aynı DNA bölgesini paketler ve tüm hücrelerde yapıcı heterokromatin içinde bulunan herhangi bir gen zayıf bir şekilde ifade edilir.

Fakültatif heterokromatin, bir türün hücreleri içinde tutarlı olmayacak ve bu nedenle, fakültatif heterokromatin içine (ve zayıf şekilde eksprese edilen genler içinde) paketlenmiş bir hücrede diziler, başka bir hücrede (ve artık susturulmamış içindeki genler) . Bu nedenle, fakültatif heterokromatin oluşumu düzenlenir ve sıklıkla morfojenez veya farklılaşma ile ilişkilidir.

İki protein tipi histondur ve histon olmayan proteinlerdir. Histonlar, pozitif yüklü amino asitler, lisin ve arginin bakımından zengin proteinlerdir. Bu nedenle DNA'daki negatif yüklü fosfatlara sıkıca bağlanırlar. Histon dışı proteinler çoğunlukla, DNA'nın RNA'ya transkripsiyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörleridir.

Bantlama teknikleri iki gruba ayrılır:

1. GQ ve R-bantları, bu bantlar bütün kromozomun uzunluğu boyunca dağılmıştır.

2. C-bantları (centromeric bantları) ve NOR'lar (nükleolus düzenleyici bölgeleri). Sınırlı sayıda belirli bantları veya yapıları boyamak için kullanılırlar. C-bantlama yöntemleri, somatik hücre komplemanındaki her kromozomun tanımlanmasına izin vermez, ancak spesifik kromozomları tanımlamak için kullanılabilir.

G Bantlama:

G bantları, kromozomları tripsin ile veya asetik salinle sindirdikten sonra Giemsa (dolayısıyla G-bantları) ile boyanarak elde edilir. Tripsin, tamamlayıcı maddenin hemen hemen tüm kromozomlarında göze çarpan bir bantlanma modeli göstermiştir. G-bandında, karanlık bölge geç çoğaltma olan ve adenin ve timin (AT) bakımından zengin heterokromatin içerir.

Çoğu için centromeres zayıf boyandı. Diğer bir deyişle, bunlar G-bantlaması için negatifti, bu bölgelerin tripsin proteolitik etkisine duyarlı olduğunu gösterirken, heterokromatik olan telomerlerin çoğu güçlü lekelenmeler sergiledi ve bu nedenle tripsin tarafından sindirilmedi. B mikro kromozomu G-banding preparatlarında görselleştirilemedi.

Balıkta, I. labrosus, G-banding, de Carvalhoc ve Dias (2005) tarafından farkedildiği üzere, hemen hemen tüm diploid 56 kromozom sayısında belirgindi. Bununla birlikte, G-bandını negatif gösteren centromeres.

Pimelodiade Swarca ve arkadaşlarının (2005) ailesinde yapılan bir çalışmada, Steindachneridion scripta ve Pseudoplatystoms corruscans kromozom preparatlarında G-banding kullanılmış ve üç türde boyuna kromozomal farklılaşma modeli bulunmuştur.

Kısıtlama endonükleaz, Bam HI kullanıldığında, hem iç hem de birey içi varyasyon ile birlikte bir süper-mikro-kromozomun (B kromozomu) olduğunu gösterdi. de Carvalho ve Dias (2005) telomerlerin bozulmadan kaldığını, bazı merkezlerde ise zayıf bir şekilde sindirildiğini bildirmiştir.

B kromozomu da bu enzim tarafından sindirilmedi. İlk kromozom çifti, hem G-bantla hem de BamHI ile uzunlamasına bantların bir desenini gösterdi, bu, G-bantla ile daha belirgindi. Bu bantlanma paterni, I. labrosus popülasyonu için bir kromozomal belirteç olarak kabul edilebilir.

Bu yazarlar ayrıca, iki lokasyonda Capivara Rezervuarından I. labrosusun kromozomlarının çoğunda telomerik bölgelerin heterokromatininde C-bandının oluştuğunu bildirmişlerdir, az sayıda kromozom, C-banding pozitif sentromerleri göstermiştir. Var olduğunda, üst düzey veya B mikro kromozomu tamamen heterokromatik göründü.

Channa punctatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore ve Labeo rohita gibi Hint balıklarında da G-bantları gözlendi. Lakra ve Krishna (1994), Hintli büyük sazlarında G-bandlı karyotipleri bildirmiştir. Sharma ve Sharma (1998) da çok sayıda Hint balığının kromozomlarında G-bantları olduğunu bildirmiştir.

I. labrosusun diğer popülasyonlarındaki heterokromatin dağılım paterni ile ilgili olarak, her popülasyonun karakteristik bir paterne sahip olduğunu göstermiştir. Summer (1977), Jurumirim rezervuarından I. labrosus popülasyonundaki interstisyel ve terminal bölgelerde büyük miktarda heterokromatin bulduğunu göstermiştir.

Öte yandan, Swarco ve arkadaşları (2005) Mogi-Guacu Nehri'nden (SP) bir popülasyonda santromerik ve telomerik heterokromatin buldular ve pratikte Abe & Muramoto (1975) heterokromatinin esasen telomerik bölgelerde dağıldığını gözlemlediler. Tibagi Nehri (TR). Bu kromozomların bu popülasyon için marker olarak kullanılmasını önerdiler.

R bantları yaklaşık olarak G bantlarının tersidir (R, “geri” anlamına gelir). Karanlık bölge ökromatiktir ve parlak bölgeler olarak heterokromatindir. R-banding, ısı ve Giemsa veya floresans kullanımıyla elde edilir. Floresans G-R bantları, parlak alan versiyonlarının fotografik negatifleridir; yani parlak alan G bandının ve R bandlarının tersi.

C bantlama:

C-bandı asit ile de-saflaştırma yoluyla yapılır, denatüre etme, heteingromatik olmayan DNA'nın baz ile ekstrakte edilmesi ve Coming (1978) 'de belirtildiği gibi sıcak tuz çözeltilerinde ekstraksiyonu ile yapılır ve daha sonra Giesma boyası ile boyanır. Sıkıca paketlenmiş ve tekrarlayan DNA içeren yapıcı heterokromatin alanlarını boyar.

Capivara Rezervuarından alınan yayın balığı kromozomlarının çoğu Iherigichthys labrosus'un telomerik bölgelerinde C-bantlama bölgeleri gösterildi. Bazı kromozomlardaki C-bantlama deseni, DNA spesifik sekansı AG / CT'yi tanımlayan ve parçalayan Alul (endonükleaz) ile elde edildi.

Swarca (2005) ayrıca, Pinirampus pirinampu ve Pimelodus maculatus'taki Alul ile Steindochneridion sp ve S. scripta'da olduğu gibi Swarca'da (2005) olduğu gibi Al-bantla benzer bantlama desenleri elde etmiştir. Hint balıklarında, Rishi ve Rishi (1992) Labeo rohita'da C-bantları alırken, Sharma ve Sharma (1998) Mastacembelus pancalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni vb.

Q Bantlama:

Bu teknikte kromozomlar, floresan kinakrin boya ile boyanır ve kromozomlar, yoğun floresan (kinakrin) Q-bantları gösterir. Bu bantlar adenin ve timin bakımından zengindir (AT). Ultraviyole ışığına maruz kaldıklarında yoğun flüoresans gösterirler.

NOR Gümüş Boyama:

Bu prosedür, önceki bir hücre döngüsünde ribozomal RNA için genlerin tanımlanmasına yardımcı olur. NOR bantlama, 18'lerin ribozomal RNA'sının kromozomal bölgelerini ayırt eden florokrom kromomisin A3 (CMA) ile gümüş boyama yoluyla gerçekleştirilir. Bölge Guanin ve Sitosin (CG) bakımından zengindir. Mithraycin ile lekelenirse, görünüşe göre DNA'yı boyar. Yaklaşık 200 balık türünde çalışılmıştır.

Cyprinus carpio'da bir çift NOR fark edilirken, interstisyel NOR Rishi (1972) tarafından Channa punctatus'ta rapor edildi. Son zamanlarda, Swarca (2005) Zungaro zungaro'daki (Balık burcu, Pimelodidae) moleküler organizatör bölgesi ile ilişkili olduğu ilk akrosantrik çiftinin kısa kolunda ikincil kısıtlamalar gözlemlemiştir.

Situ Kısıtlama Endonükleaz Situ'da Bantlanma ve Floresans Hibridizasyon, balık kromozomlarının çalışmasında yaygın olarak uygulanacak moleküler sitogenetik tekniktir.