Каріотип

Визначення і загальна характеристика

КАРІОТИ́П (від грец. χάρυον — горіх, ядро і тип) — сукупність ознак, за якими можна ідентифікувати хромосомний набір — кількість хромосом і їхню форму. Є однією з найважливіших генет. характеристик біол. виду, на якій ґрунтується каріосистематика, що вивчає структуру клітин. ядра у різних груп організмів. Термін запровадив 1924 Г. Левитський. Морфологію хромосом зазвичай описують на стадії метафази чи анафази, коли їх найкраще видно в клітині. Для деяких рослин морфологію хромосом можна описати в профазі мейозу або мітозу. Залежно від розташування центромери розрізняють акроцентричні (центромера знаходиться на кінці або інше плече настільки мале, що його не розрізняють на цитол. препаратах), субметацентричні (з плечима різної довжини), метацентричні (центромера розташована посередині чи майже посередині) хромосоми. Центромера, або первинна перетяжка, — найважливіша частина хромосоми. Вона визначає рух хромосоми і має вигляд світлішої зони, що рухається в мітозі, захоплюючи за собою плечі хромосоми. Центромера має складну будову: в ній знаходиться ДНК із характерною послідовністю нуклеотидів, асоційованих зі спец. білками. Хромосома зазвичай має одну центромеру. Її втрата, зокрема у результаті хромосом. аберації, зумовленої іонізуючим випромінюванням, призводить до порушення рухливості хромосоми. Відомі види, що містять поліцентричні хромосоми з т. зв. дифузій. центромерою, напр., рослини роду Lusula (ожина), тварини Ascaris megalocephala, комахи Hemiptera та ін. У цих видів навіть фрагменти розірваних хромосом можуть розходитися до полюсів. Вторинні перетяжки, на відміну від первинної, не служать місцем прикріплення ниток веретена і не визначають кут вигину хромосом при їхньому русі. Деякі вторинні перетяжки пов’язані з утворенням ядерець, їх називають ядерцевими організаторами. У таких вторин. перетяжках локалізуються гени, відповідальні за синтез рРНК. Синтез і дозрівання рРНК відбуваються в ядерцях. Теломери (кінцеві ділянки хромосом) знач. мірою відповідальні за існування хромосом як індивід. утворень. Кінці розірваних хромосом можуть зливатися між собою, але ніколи не зливаються з теломерами. Отже, саме теломери перешкоджають злипанню хромосом. У структурі хромосом, які можна бачити під світловим мікроскопом, розрізняють темніші ділянки — гетерохроматин і світліші — еухроматин. У гетерохроматині хромосоми більш спіралізовані, ніж в еухроматині. Гетерохроматинові ділянки функціонально менш активні, ніж еухроматинові, в яких локалізована значна частина відомих генів. Характер розподілу еухроматинових і гетерохроматинових ділянок постій. для кожної хромосоми на певній стадії мітозу, що є додатк. критерієм під час їхньої ідентифікації на цитол. препаратах. Диференціація хромосоми за довжиною може бути виявлена і штуч. шляхом із застосуванням диференціал. фарбування барвниками, що специфічно зв’язуються з ділянками ДНК певної будови. У деяких хромосом є супутники — ділянки, з’єднані з іншою частиною хромосоми тонкою ниткою хроматину. Форма і розмір супутника постійні для певних хромосом. К. може бути зображений у вигляді ідіограми — схеми, на якій хромосоми розташовують у ряд відповідно до зменшення їхньої довжини. На ній, як правило, позначають по одній із кожної пари гомол. хромосом (мають однакові гени, які контролюють альтернативні ознаки). Найменшу кількість хромосом серед еукаріот має нематода Ascaris megalocephala univalens (2n = 2). Найбільшу кількість хромосом (кілька сотень) спостерігають у найпростіших і папоротей, для яких характерні високі рівні поліплоїдії. Звичайні диплоїдні набори містять від одного до декількох десятків хромосом. У багатьох рослин, а також тварин поряд з постій. компонентами К. — т. зв. А-хромосомами — у ядрах деяких особин певного виду містяться додаткові, або В-хромосоми. Часто вони майже повністю складаються з гетерохроматину. Їхня кількість варіює від одного до декількох десятків у деяких видів Hymenocallis (рослина). Причини їхньої появи і виконувані ними функції донині не встановлені.

К. людини досліджують з метою виявлення спадк. хвороб. Знання закономірностей еволюції К. дає змогу оцінити ймовірність його перетворення, виявити шляхи розселення видів тощо. У селекції вивчення К. передує дослідам із віддаленої гібридизації. Учення про К. називають каріологією.

Завантажити статтю