כרומטין מין. המשמעות המעשית של מבחן כרומטין מין כרומטין מין. תפקידו, שיטת הקביעה

מתווה היסטוריכבר מתחילת התפתחות ההיסטולוגיה והציטולוגיה, נצפו בגרעין מבנים מצביעים בצורה אינטנסיבית. הם נקראו פרוכרומוזומים, כרומומרכזים, והאמינו שבמקומות אלה הכרומטין מפגין הטרופיקנוזה חיובית. נכון להיום, מבנים אלו מוגדרים כהטרוכרומטין, בניגוד לאאוכרומטין המצביע חלש. שמות אלה הוצעו לראשונה בשנת 1933 על ידי הייץ. בשנת 1909, קאג'ל תיאר ושרטט את המסה הפרי-גרעינית של הטרוכרומטין בתאי רקמת עצבים בכלבים, חתולים וגם בבני אדם. עם זאת, היסטולוג זה לא קשר את תצפיותיו למין הדגימות שמהן נלקחו הרקמות. רק 40 שנה מאוחר יותר זה נעשה על ידי בר וברטרם. עם זאת, גייטלר דיווח על דימורפיזם גרעיני מיני עוד קודם לכן, ב-1937. בגרעין הבין-קינטי של כמה חרקים, הוא צפה בגוף כפול של הטרוכרומטין אצל נקבות וגוף בודד אצל זכרים. גייטלר קשר את התופעה שנצפתה עם כרומוזומי X והציע שניתן להשתמש במנגנון שגילה בקביעת מין. כעת קשה לומר מדוע העבודה המעניינת הזו נשכחה והתעלמה ממנה. עניין רב בבעיית הכרומטין המין התעורר בשנות החמישים לאחר הפרסום ב-1949 בכתב העת Nature של עבודתם הקלאסית כיום של בר וברטרם על ההבדל המורפולוגי בין נוירונים נשיים לזכרים. בשנת 1953 בוצע לראשונה המחקר של כרומטין מין במקרה של הרמפרודיטיס, ובכך פותח בדיקה קלינית אבחנתית חדשה. בתחילה, ביופסיית עור שימשה לקביעת כרומטין מין, אך עד מהרה תוארה שיטה לקביעת אותו מספוגיות פה. בערך באותו זמן גילו בר וברטרם את הדימורפיזם של לויקוציטים בדם היקפיים מפולחים, בהתבסס על נוכחותם של תהליכים מסוימים בגרעינים.

פעם חשבו שאין גנים בהטרוכרומטין, אבל מאוחר יותר נמצאו מאות גנים בהטרוכרומטין של תסיסנית, יונקים וצמחים.

תמונה מורפולוגית ומיקום של כרומטין מין

עם הזמן נעשה שימוש יותר ויותר בחקר כרומטין מין כמבחן קליני, ועבודות מתודולוגיות רבות אפשרו לקבוע במדויק את המורפולוגיה של גרגיר כרומטין המין ותהליכים גרעיניים בלויקוציטים. כמו כן, הוכח ללא עוררין כי מיקומו של גרגיר כרומטין המין (גוף Barr) על היקף הגרעין הוא תכונה אופיינית וייחודית שאינה תלויה במקרה. מורישימה מצאה שכרומוזום ה-X, ה-DNA המשכפל המאוחר שיוצר את כרומטין המין, ממוקם על היקף לוחית המטאפאזה. המחבר מקשר עובדה זו למיקומו ההיקפי של גופו של בר בגרעין התא. מבחינה מורפולוגית, כרומטין מין הוא הצטברות של כרומטין גרעיני הצמוד מבפנים לקליפה של הגרעין בגודל קטן יותר שנע בין 0.7 ל-1.0 מיקרון, וגודל גדול יותר שנע בין 1.0 ל-1.4 מיקרון.

לצביר זה לרוב יש צורה של עדשה פלנו-קמורה, כאשר הצד הקמור שלו פונה למרכז הגרעין. עם זאת, לעתים קרובות מאוד יש וריאנטים שונים של הצורה של גוף Barr. אלו הם גופים משולשים בעלי הפרופורציות המגוונות ביותר של הצדדים, הגופים הם בצורת עמוד, כביכול, הצמוד באורכו או בקצהו לקליפה של הגרעין; שני עמודים, בצד אחד מונחים על קליפת הגרעין, ועם צלעות חופשיות מחוברות זו לזו, וכך נוצר, כביכול, משולש, ריק במרכז. זהו מה שנקרא כרומטין בצורת האות V, הפונה לקליפת הגרעין. ניתן למצוא גם גופי Barr כפולים, המורכבים משני גרגירים קטנים המופרדים על ידי חריץ צר. לבסוף, מתוארים גופי Barr בצורת X, הדומים לכרומוזום מטאפאזה X. גופי Barr נמצאים לרוב בתאים חיים בצורת חוט מקופל בעובי 0.5-1 מיקרון ובאורך 3-5 מיקרון. על פי כמעט כל המחברים העוסקים בבעיית כרומטין המין, ניתן להבחין באחוז קטן מגופי Barr הממוקמים במרכז בגרעיני התא של רקמות שונות; במקרה זה, לרוב יש להם צורה כדורית. כרומטין מין בגרעינים של נוירוציטים מתרחש בצורה מעט שונה. זוהי צבירה כדורית של כרומטין הנקראת לוויין גרעיני על ידי בר. לרוב, הלוויין הגרעיני צמוד לגרעין. עם זאת, ניתן להבחין בו גם במיקום בין הגרעין לקליפה או ליד הקליפה של הגרעין (ברטראם). בבני אדם ובקופים, בניגוד ליונקים, גופי Barr בנוירוציטים נמצאים לעתים קרובות יותר בקרבת הקליפה של הגרעין מאשר בגרעין.

ברזולוציה גבוהה יותר, הגבולות בין eu- והטרוכרומטין מורחבים למדי, וניתן לראות שיפוע של תכונות. הטרוכרומטין אינו הומוגני בתכונותיו.

כרומטין מין לויקוציט

דימורפיזם מיני של לויקוציטים שונה מהותית מתאי גוף אחרים, הן מבחינת המורפולוגיה והן מבחינת תדירות ההתרחשות.

הנוכחות בגרעינים של לויקוציטים של תהליכים אופייניים, שהם כינו "מקלות תיפוף" - תכונה של הנקבה. מקלות אלו מורכבים מראש עגול או סגלגל וחוט דק המחבר אותו לגרעין. הראש מוכתם כהה יותר מאשר חלקים אחרים של הגרעין, יש הארה במרכז. לפעמים נמצאים גם מוטות מסוגים אחרים, למשל עם קצה פחוס או עם כרומטין קל יותר מאשר בשאר הגרעין. לעתים קרובות יותר מוטות כאלה נמצאים בלויקוציטים זכרים. מקלות "שתולים" - קצרים ועל צוואר עבה - עוד סוג לא טיפוסי של מקלות. היא שכיחה יותר אצל גברים, אך גם אצל נשים, וממלאת תפקיד עזר בקביעת מין.

מספר תהליכים לא אופייניים אחרים נמצאים גם בגרעינים של לויקוציטים. יש מחברים שמנסים לסווג אותם על ידי תיאורם כנקבה, זכר או שניהם, אך מגלי הדימורפיזם המיני, דייווידסון וסמית, מאמינים שרק מקלות תיפוף אמיתיים ומקלות נטועים חשובים, וכל האחרים אינם רלוונטיים לקביעת מין.

מאוחר יותר נמצא שיש קשר בין גודל מקל התוף לכרומוזום X.

מקור כרומטין מין

ההשערה הראשונה הועלתה בשנת 1952 על ידי גרהם ובר - הם הציעו שגרגירי כרומטין מין נוצרים על ידי חיבור החלקים ההטרוופינוטיים של שני כרומוזומי X. העובדה שכרומטין מין נמצא לעתים קרובות בצורה של גרגיר כפול דיברה לטובת התיאוריה הזו. אצל זכרים, גרעיני התא לא הכילו מחצית מגודל גרגירית כרומטין המין, מה שהעיד נגד תיאוריה זו.

מאוחר יותר, הוצע כי כרומטין מין נוצר על ידי כרומוזום המשתכפל מאוחר והוכח בניסויים בחגבים, אוגרים ומאוחר יותר בבני אדם. עובדה זו אושרה גם על ידי מחקרים שהוכיחו ששינויים במבנה ובגודל של כרומוזום X גורמים לשינויים מקבילים בגודל גוף Barr ומקל התוף. העובדה הסופית הייתה ביסוס נוכחותם של שני כרומוזומים X משכפלים מאוחרים בנשים עם אידיוגרמה 47, XXX

תפקידו של כרומטין מין

בשנת 1961, ליון קשר את עובדת חוסר הפעילות ואת הרעיון של מקור כרומטין המין עם התופעה הבאה: בעכברים נקבות הטרוזיגוטיים לגן האחראי על צבע הפרווה, נצפים שדות מרווחים לא סדירים של צמר לא צבעוני. שדות אלו מייצגים שיבוטים של תאים עם כרומטין X הלא פעיל שנשא את גן הצבע. על בסיס זה הועלתה תיאוריה: 1. אצל נקבות, אחד משני כרומוזומי X מושבת. 2. איזה משני כרומוזומי X יושבת תלוי במקרה. 3. אינאקטיבציה של כרומוזום X בתא נתון מתרחשת מוקדם בעובר והיא קבועה עבור שיבוט התא המופק מאותו תא. אינאקטיבציה היא תופעה אקראית ויכולה להשפיע גם על כרומוזומי X של האם וגם על האבה. מחקרים שבוצעו על פרדות נקבות הפכו לראיה. בקריוטיפ שלהם, כרומוזומי X נבדלים זה מזה מבחינה מורפולוגית, תלוי אם הם צאצאים מהאב או מהאם. הוכח שבמקרים מסוימים הכרומוזום האימהי עובר שכפול מאוחר, באחרים - האבהי. התוצאה הגנטית של תיאוריה זו היא "פיצוי מינון" - תופעת השוויון של גנים פעילים בשילוב עם כרומוזום X של פרטים משני המינים. זה מתרחש דרך אחד מכרומוזומי X בתאי נקבה. אם שני הכרומוזומים יישארו פעילים, אז יהיו פי שניים יותר גנים. לדוגמה, יהיה פי שניים יותר גלוקוז-6-פוספורן דהידרוגנאז (הייצור שלו קשור לכרומוזום X). בשל פיצוי המינון, החומר הגנטי מכרום X אחד מהווה 2.5% מכלל החומר הגנטי - זה מספיק כדי לספק לגוף את הלוקוסים הדרושים. נוסלי, במחקריו המדעיים על המורפולוגיה של כרומטין מין בתא חי, אומר שהוא לוקח חלק ביצירת הגרעין, ומראה תמונות המציגות את השלבים האישיים של תהליך זה. ברטרם, תוך כדי התבוננות בהתנהגות של כרומטין מין במהלך הכרומטוליזה, הגיע למסקנה שכרומטין מין לוקח חלק בסינתזת חלבון. כאשר הופיעו יצירות חדשות, נודע גם כי הטרוכרומטין מבצע את הפונקציה של מעין מרכז רגולטורי במהלך התפתחות של סימנים מיניים, כמו גם כמה סימנים סומטיים. בניתוח מקרים עם קריוטיפ שגוי, הבחין שכמות האאוכרומטין נשארת ללא שינוי, בעוד שכמות ההטרוכרומטין משתנה. לדוגמה, הכמות שלו עשויה לרדת אם יש רק כרומוזום X אחד, או לעלות עקב נוכחותם של כרומוזומי X או Y נוספים. בהתבסס על עובדות אלה, הסיק כי הטרוכרומטין מבצע את הפונקציה של שליטה בקביעת המין, כמו גם על סימנים סומטיים כגון צמיחה והתפתחות נפשית. לעוברים אנושיים עם קריוטיפ של 45, X עד החודש השלישי יש בלוטות המין זהות לעוברים בני 46, XX, אבל בחודש השישי בעוברים של 45, X, יש הרבה פחות תאי נבט בשחלה מאשר בעוברים של 46, XX - כרומטין מין מעכב תהליכי אינבולוציה ברקמת השחלה. כרומוזום X הנוסף בגברים אחראי לקומה הגדולה שלהם, בעוד שהמחסור בהטרוכרומטין בנשים עם קריוטיפ 45,X קשור לקומה נמוכה. השפעתו של הטרוכרומטין בצורת כרומוזומי X נוספים על התפתחות היכולות השכליות ידועה. על פי נתונים עדכניים, כמה רצפי הטרוכרומטין משתכפלים בו זמנית עם אוכרומטין. לאחרונה, נודע כי אזורי הטרוכרומטין של כרומוזומים בהיברידיות בין-ספציפיות אחראים לסטייה השגויה של הכרומוזומים. זה מה שגורם לקטלניות של כלאיים בין-ספציפיים ומספק בידוד רבייה המתעורר במהירות. המנגנון המתואר של בידוד רבייה אינו מצריך נוכחות של מחסומי בידוד נוספים ליצירת מין.

המדענים האמריקאים פטריק פרי ודניאל ברבש (Patrick M. Ferree, Daniel A. Barbash) ערכו את הניסויים הבאים: מדענים חצו נקבות Drosophila simulans וזכר Drosophila melanogaster. כתוצאה מהחצייה התקבלו ביציות מופרות קיימא. החל מחשוף בהם, בשלוש השעות הראשונות לאחר ההפריה, הגרעינים התחלקו 9 פעמים ונוצרה בלסטולה, הנפוצה לזבוב הפירות, עם כמה אלפי גרעינים ללא דפנות תאים (מה שנקרא סינציטיום רב-גרעיני). ככל שהחלוקות הגרעיניות התקדמו, הגרעינים נדדו בדרך כלל אל דופן התא. בבלסטולות זכריות, החלוקה הנורמלית נמשכה עוד עד לחלוקה ה-14, ולאחר מכן הבלסטודרם יצר קרומי תאים, והסינסטיום הפך לבלסטולה רב-תאית תקינה. בעקבות זאת, החלה גסטרולציה, ומדענים קיבלו זכרים ברי קיימא ופוריים. עם זאת, בבלסטולות של נקבות לאחר הביקוע הגרעיני ה-9, הפכו שיבושים. גרעיני הסינטיום היו ממוקמים בצורה מאוד לא אחידה, והותירו שטחים נרחבים בפריפריה של התא ריקים, אך במקביל הצטברו בגושים באמצע התא. לגרעינים בפריפריה של התא הייתה צורה לא סדירה, נצבעו בצורה לא אחידה, מה שאומר שחלוקות גרעיניות הפכו לא-סינכרוניות. בנוסף, הפרות בהתבדלות הכרומוזומים בגרעינים "שגויים" כאלה נראו לעין. כל הבלסטולות עם הסטיות הללו נמצאו כלא בר-קיימא: התפתחותן נעצרה, ולא נוצרה בלסטולה מרובת גרעינים. ברור שפגם זה באי-יישור הכרומוזומים הוא שהוביל למוות של העוברים. מה הוביל להפרעות כאלה בביקוע גרעיני, ומה הקשר להטרוכרומטין? ראשית, המדענים הצליחו לגלות שטעויות התקבלו רק כאשר כרומוזומי ה-X של תסיסנית מלנוגסטר מתפצלים. במילים אחרות, רק כרומוזום ה-X שהביא הזכר היה המקור לכל הצרות, ולכרומוזום ה-X שהתקבל מהנקבה של תסיסנית סימולנס לא הייתה השפעה על תהליך הביקוע הגרעיני. שנית, הפרעות אלו היו קשורות לאי-ניתוק של אזור הטרוכרומטין ספציפי של כרומוזום X, אשר זוהה באמצעות צביעה ספציפית. אזור זה קיים ב- Drosophila melanogaster אך לא ב- Drosophila simulans. הוא מכיל גן Zhr מיוחד (הצלה היברידית זיגוטית), שאחראי למוות של נקבות היברידיות. אם הגן הזה יכובה על ידי מוטציות, אז נקבות היברידיות יהיו ברות קיימא לחלוטין. בהכלאות כאלה, כפי שהתברר, כרומוזומי המין מתפצלים באופן נורמלי למדי. בנוסף, חלק זה של הטרוכרומטין מכיל חלבון מיוחד המבנה הטרוכרומטין בין חלוקות תאים, ובמהלך חלוקת התאים מתפזר באופן שווה בכל הכרומטין. אצל נקבות היברידיות מתות, חלבון זה נשאר בהצטברות על שטח קטן של הטרוכרומטין בכרומוזום המין. בעוברים של Drosophila melanogaster simulans, זכר ונקבה כאחד, ובזכרים היברידיים, חלבון זה התפזר במהלך חלוקת התאים. לפיכך, טווח החיפושים אחר הסיבות לקטלניות של נקבות היברידיות הצטמצם לאזור קטן של הטרוכרומטין על כרומוזום המין, ועם הזמן - לחלוקה הגרעינית ה-10-13. במהלך חלוקות אלה מתרחשת היווצרות המבנה של הטרוכרומטין. אתרים של חזרות נוקלאוטידים בהטרוכרומטין יכולים להשתנות במהירות - ידוע שהם משתנים ביותר. אם מתרחש שינוי כזה, אזי הצאצאים ההיברידיים מסתכנים להישאר עקרים או בלתי קיימא, וכך נוצר בידוד רבייה. במקרה זה, כדי לתקן את התכונה, מחסומי בידוד גיאוגרפיים מיוחדים, שהם כעת המוקד העיקרי, לא יידרשו. בידוד רבייה יסופק על ידי רצף נוקלאוטידים שונה שאינו נושא מוטציות מועילות או מזיקות בגנים מקודדי חלבון. זהו מקרה של בידוד רבייה המתרחש מהר מאוד עם מוטציה ניטרלית.

יישום קליני של חקר כרומטין מין

היישום המעשי של כרומטין מין מבוסס על הקשר שלו עם מערכת כרומוזומי המין. מספר גופי Barr שנמצאו בתא נקבע על פי כלל הרנדן - מספר הגופים שווה למספר כרומוזומי X פחות מספר קבוצות הפלואידיות של התא חלקי שניים: S=X-h/2אפשר לצפות למחסור בכרומטין מין במערכות X, XY, XYU. גוף Barr אחד בגודל נורמלי עשוי להיעדר במערכות XX, XXY, XXYU. גופי Barr קטנים יותר נצפים במקרים של דיסגנזה עם מחיקה של כרומוזום X ובמקרה של איזוכרומוזום X עם זרועות קצרות. גופי Barr גדולים באופן חריג נמצאים באיזוכרומוזום X בעל הזרועות הארוכות. כרומטין כפול ממין מתרחש במערכות XXX, XXXY, XXXYU. במקרים נדירים של קריוטיפים עם ארבעה כרומוזומי X, לעיתים רחוקות יופיעו אפילו שלוש גרגירים של כרומטין מין, ובקריוטיפים עם חמישה כרומוזומי X, 4 גופי Barr נמצאים ב-8% מהמקרים. המצב קצת שונה עם aneuploidy או polyploidy. לאנופלואידיה קלה אין השפעה על ההטרוכרומטיזציה של כרומוזום X, ובכך על מספר גופי Barr. מסקנות – אוטוזומים אינם משפיעים על התנהגות כרומוזום X. במקרים של פוליפואידיה, כרומטין המין מתנהג כאילו התא הפוליפלואידי הוא שילוב של תאים דיפלואידים עם תדירות ההופעה האופיינית שלהם של גופי Barr. בפסיפס, כרומטין מין מתרחש בשיבוטי תאים בודדים בהתאם לקריוטיפ שלהם. לדוגמה, בפסיפס XY/XXY, כרומטין מין אינו נמצא בשיבוט תאי XY, בעוד גוף אחד של Barr נצפה בתאי שיבוט XXY. כדי לזהות פסיפס באמצעות כרומטין מין, אין די בקביעת אחוזו בחלל הפה - יש לקחת חומר מכמה שיותר מקורות. כרומטין מין הוערך תחילה למטרות קליניות בחומר ביופסיית עור, מאוחר יותר בספירת מספר הטימפני בלויקוציטים, ולאחר מכן בקביעת כרומטין מין במריחות של אפיתל הפה. שיטות לחקר כרומטין מין בתאי האפיתל של משקעי השתן, האפיתל של הנרתיק, שלפוחית השתן, השופכנים וזקיקי השיער בעלות חשיבות פחותה. כרומטין מין כבדיקה קליניתחקר כרומטין מין הוא מבחן קליני חשוב במרפאה של מחלות שונות, ופשטות הביצוע נמצאת בשימוש נרחב מאוד. בשנת 1955 תיארו מור ובר שיטה לקביעת כרומטין מין בשריטות של רירית הפה (בדיקה בוקאלית). כדי להשיג את החומר, יש לבצע גירוד מהמשטח הפנימי של הלחי בבוקר על בטן ריקה. התאים של שכבת פני השטח מכילים מיקרואורגניזמים רבים ויש להם גרעינים פיקוטיים, מה שהופך אותם לבלתי מתאימים למחקר. לכן תחילה מסירים בעזרת מרית את שכבת פני האפיתל, שאינה מתאימה למחקר, ולאחר מכן מתקבלים תאים מהשכבה האמצעית של הקרום הרירי עם הקצה השני של המרית והחומר נמרח בעדינות על הזכוכית. . אצל נקבות, כרומטין מין בשריטות של רירית הפה מכיל כ-20-30% מהתאים. אצל גברים, רק עד 5% מהתאים עם כרומטין מין נמצאים בשריטות אלה. כתמי כרומטין מין עם כל הכתמים הגרעיניים העיקריים. בשנת 1968, קבוצה של ציטולוגים שוודים בראשות T. Caspersson דיווחה על שיטה מיקרוסקופית זוהרת חדשה לחקר כרומוזומים, שהשימוש בה הראה כי זוהר בהיר מאוד של החלקים הדיסטאליים של הזרועות הארוכות של כרומוזום Y נצפית ב-fluorochromic כרומוזומים אנושיים quinacrine-חרדל. בעזרת בדיקות שונות של כרומטין מין, ניתן להבדיל בין מכלול הפמיניזציה הבלתי שלמה לבין המכלול של הרמפרודיטיס גברית בלתי שלמה חיצונית. המראה של איברי המין החיצוניים בשני המקרים הללו יכול להיות כמעט זהה. בדיקת כרומטין מין עוזרת מאוד בזיהוי קומפלקסים נדירים כמו קומפלקס של ניוון שומנים של בלוטות יותרת הכליה והאשכים, גבריות שחלות, ואחרות. המחקר של כרומטין מין מצא מספר יישומים אחרים. ברפואה משפטית משתמשים בבדיקת כרומטין המין של המין של אדם, שיש רק חלק מהרקמה שלו. ניתן להצביע על מידת הממאירות של הגידול על ידי בדיקה של כרומטין מין עם פיסת רקמת גידול שנלקחה מאישה (הקריטריון הוא מספר נמוך של תאים המכילים גופי Barr). לפיכך, המחקר של כרומטין מין ו"מקלות תיפוף" מסמן הפרות אפשריות של התפתחות מינית.

וריאציה של כרומטין מין

כבר בתחילת המחקר של כרומטין מין, האמינו שאחוז התאים המכילים גופי Barr הוא קבוע ואינו משתנה לא בהשפעת הגיל ולא בהשפעת גורמים פנימיים או חיצוניים אחרים. לפיכך, האבחנה של מין המבוססת על הערכת כרומטין מין צריכה להיות אמינה. השקפה זו התבססה על תצפיות רבות. כרומטין המין אינו מופחת ברקמת ההשתלה גם כאשר הנמען הוא גבר מפותח כהלכה. הורמוני המין אינם משפיעים על היווצרות כרומטין מין - זה הוכח על ידי ניסויים של מור ובר עם סירוס של נקבות. כמו כן, הוכח שכאשר ניתן לעוברי עוף זכרים אסטרדיול, כרומטין המין נותר ללא שינוי (אופייני לאורגניזמים זכריים), אם כי התרחשו שינויים משמעותיים בבלוטת המין. מחברים רבים מתנגדים לשונות של כרומטין מין בהתבסס על הדברים הבאים: - סטיות שנצפו באחוז הכרומטין המין באפיתל של חלל הפה נובעות משגיאות בהערכה הנגרמות על ידי סובייקטיביות בקביעת הקריטריונים להכרה של גופות בר, מה שקשה להימנע - הסיבה לקבלת תוצאות נמוכות שגויות באחוז ההערכה של כרומטין מין יכולה להיות גם תכשירים מזוהמים באיכות ירודה - ירידה כוזבת באחוז כרומטין המין עשויה לנבוע מהשפעת מייצב (עבור לדוגמה, פורמלין יכול לגרום להחלפת מבנה הגרעין עד כדי כך שגוף Barr לא יהיה גלוי). עם זאת, למרות כל המרשמים הללו, כמעט לאף רקמה יש נוכחות של 100% של כרומטין מין. תוצאות נמוכות באופן מפתיע מתקבלות מאפיתל של חלל הפה, למרות העובדה שמריחות משמשות כחומר הבדיקה, כלומר. תאים שלמים. כשנתונים חדשים על תדירות ההופעה של כרומטין מין הפכו זמינים, רוב המחברים הסכימו שישנם תאים אפילו בנשים שאינם מכילים גוף Barr. התיאוריה של ליון הופרכה. אולי השונות של כרומטין מין יכול להיות קשור לשיעור קבוע של תאים בגוף המכילים ולא מכילים כרומטין מין. המשמעות היא שלכל רקמה יש אחוז משלה של כרומטין מין, שעדיין לא הוכח. רק לרקמת עצבים יש מספר שווה יחסית של גופי Barr, והיא מאופיינת באחוז הגבוה ביותר של כרומטין מין מכל הרקמות, בדרך כלל העולה על 90%.

נכון לעכשיו, יותר ויותר מחברים סבורים שכרומטין המין עדיין משתנה. רבים מייחסים זאת לגיל, ואף היו מחקרים מדעיים המאשרים שאצל אותם אנשים, אחוז הכרומטין המין יורד עם הגיל. מעניינות וקשות להסבר הן תצפיותיהם של סוהוואל וקסלמן, שמצאו כי הגודל והצבע של כרומטין המין יכולים להשתנות בהשפעת אנטיביוטיקה. תצפיות אחרות מראות כי בחלל הפה יש ירידה בכרומטין המין עם סוגים מסוימים של אלרגיות, כמו גם עם מתח. אצל נשים, כרומטין המין בחלל הפה מופחת בעת נטילת גליקוקורטיקואידים.

בדיקות גנטיות ממלאות תפקיד חשוב באנדרולוגיה וגינקולוגיה ילדים. לתוצאותיו יכולות להיות חשיבות מכרעת בביסוס הגורם למחלה, בקביעת הפרוגנוזה וכן בפיתוח טקטיקות טיפול.

כרומטין מין.בשנת 1949, J. Barr, R. Bertram גילו לראשונה היווצרות כרומטין יציבה בפריפריה של הגרעין בתאי עצב של חתול. תכונה זו של תאים סומטיים של נקבות, שנמצאת ברוב היונקים, משמשת מאז 1953 בקביעה ציטולוגית של מספר כרומוזומי X בבני אדם תוך הפרה של התפתחות או התבגרות מינית. היווצרות זו בתאים של נקבות היא מסה כהה הממוקמת על פני השטח הפנימיים של הממברנה הגרעינית. המסה הגרעינית הזו, או מה שנקרא גוף Barr, היא בעצם כרומוזום X לא פעיל; לגוף X-כרומטין קוטר של כ-1 מיקרון.

כאשר גופים של Barr מתגלים בלפחות 10-12% מהתאים שנחקרו, הם מדברים על כרומטין מין חיובי. בהתאם לכך, כרומטין מין שלילי נוצר אצל אנשים עם גופי Barr בפחות מ-5% מהתאים. אם מתגלה כרומטין מין ב-6-9% מהתאים, מומלץ לחזור על המחקר. אם מתקבלת שוב תוצאה דומה, יש צורך בקריוטיפינג (ראה להלן).

כדי לקבוע כרומטין מין, נבדקים בדרך כלל תאים של הקרום הרירי של המשטח הפנימי של הלחי (אפיתל בוקאלי). הכנת התרופה למחקר אורכת 15-20 דקות, וזהו היתרון של השיטה על פני קביעת הקריוטיפ. עם זאת, הערכה ציטוגנטית פחות מדויקת, והערך האבחוני שלה מופחת כאשר יש חשד לפסיפסיות (שיבוטים של תאים עם כרומוזומים שונים באותו פרט).

בתאי האפיתל הבוקאלי, בהשוואה לתאים סומטיים אחרים של נקבות, יש פחות גרעינים חיוביים לכרומטין, אבל עם גרעינים שמורים היטב, נתון זה הוא לא פחות מ-20%. אם יש יותר מ-2 כרומוזומי X בתאים, אז המספר המרבי של גופי כרומטין בכל גרעין דיפלואידי יהיה שווה למספר כרומוזומי X פחות אחד. לדוגמה, בנשים עם סט כרומוזומים של 47XXX או בגברים עם סט של 48XXXY, מתגלים 2 גופי Barr. אצל אנשים עם קריוטיפ 46XY (גברים בריאים) או 45X0 (בנות עם תסמונת שרשבסקי-טרנר), כמעט ולא נקבע כרומטין מין.

יש לזכור שכרומטין מין הוא מבנה דינמי המשתנה בהתאם לחילוף החומרים בתאים ולמצב הכללי של האורגניזם. לא מומלץ לבדוק את כרומטין המין ביום הראשון לאחר הלידה, תוך נטילת תרופות הורמונליות, אנטיביוטיקה ועוד כמה תרופות חזקות.

חקר כרומטין מין הכרחי באבחון חריגות במבנה איברי המין החיצוניים ובהתפתחות המינית, באמנוריאה ראשונית, במיוחד בשילוב עם צמיחה נמוכה (בבנות), ובגדילה גבוהה של eunuchoid בשילוב עם היפוגונדיזם (אצל בנים). ).

קריוטיפ.המונח הוצע על ידי G. A. Levitsky בשנת 1924. N. Tijo, M. Levan (1956) הראה לראשונה שתאים סומטיים אנושיים מכילים 46 כרומוזומים.

קריוטיפ הוא מאפיין מורפולוגי של גרעיני תאים בשלב חלוקתם (במטאפזה) ונותן מושג על מערך הכרומוזומים של תאי הגוף (איור 39). כדי לקבוע את מערך התאים של הכרומוזומים, נלקח דם ורידי ומגדלים תרבית של לימפוציטים. לעתים רחוקות יותר, ההרכב הכרומוזומלי של התאים נקבע בפיברובלסטים או ברקמת הגונדה.

בשנת 1959 הוכח שהגורם לתסמונת קלינפלטר הוא אי תקינות כרומוזומלית עם קריוטיפ 47XXY, ובתסמונת שרשבסקי-טרנר הקריוטיפ הוא קבוצה של כרומוזומים 45XO.

אינדיקציות לחקר הקריוטיפ הן: מבנה בין-מיני של איברי המין החיצוניים; היעדר או אחוז נמוך (פחות מ-10) של כרומטין מין אצל נשים; כרומטין מין חיובי אצל גברים; גינקומסטיה בשילוב עם היפוגונדיזם ו/או פרופורציות גוף של eunuchoid אצל גברים.

להלן נוסחאות הקריוטיפ הנפוצות ביותר בפתולוגיה של היווצרות מינית. יש לזכור כי עם אותו קריוטיפ ישנם ביטויים חיצוניים שונים לחלוטין: 46XX - עם הרמפרודיטיזם אמיתי (ב-60%); 46XX - עם פסאודו-הרמפרודיטיזם נשי (תפקוד לקוי מולד של קליפת יותרת הכליה); 46XX - עם פסאודו-הרמפרודיטיזם נשי (גבריות תוך רחמית כתוצאה משימוש בסמים על ידי האם במהלך ההריון או גידול המייצר אנדרוגנים באם); 46XY - עם hermaphroditism אמיתי (כ 15%); 46XY - עם אגנזיס גונדאלי טהור (עם פנוטיפ נשי); 46XY - עם פסאודו-הרמפרודיטיזם גברי (תסמונת הפמיניזציה של האשכים); 45XO - עם תסמונת שרשבסקי-טרנר (צורה קלאסית); 45XO / 46XX - עם תסמונת שרשבסקי-טרנר - צורת הפסיפס הנפוצה ביותר; 47XXY - עם תסמונת קלינפלטר (צורה קלאסית); 46XY / 47XXY, 48XXYY, 48XXXY - בתסמונת קלינפלטר - הווריאציות הכרומוזומליות השכיחות ביותר; 46XX / 46XY - עם הרמפרודיטיזם אמיתי; 46XX / 46XY - עם פסאודו-הרמפרודיטיזם גברי; 46XY / 45XO - עם דיסגנזה גונדאלית (אשך בצד אחד, פס לא מובחן בצד השני); 46XY / 45XO - עם פסאודו-הרמפרודיטיזם גברי; 46XY / 45XO - עם הרמפרודיטיזם אמיתי.

כרומטין מין, גוף מכתים צפוף שנמצא בגרעיני תאים לא מתחלקים בבעלי חיים ובבני אדם הטרוגמטיים (בעלי כרומוזומי מין X ו-Y). כרומטין מין מחולק ל-X-כרומטין, או לגוף של בר (שנתגלה ב-1949 על ידי החוקרים האנגלים M. Barr ו-L. Bertram), ו-Y-chromatin (התגלו ב-1970 על ידי המדענים השבדים ט. קספרסון ול. טש). X-כרומטין הוא גוף (0.7-1.2 מיקרומטר) המוכתם באינטנסיביות בצבעים בסיסיים, לעתים קרובות צמוד למעטפת הגרעינית ובעל צורה משולשת או צורה מעוגלת. Y-כרומטין קטן בהרבה בגודלו, הוא מתגלה כאשר הגרעין מוכתם בפלואורוכרומים (אקריצין, אקריכיניפריט) ונבדק באור אולטרה סגול. אצל נקבות (סוג XX), אחד מכרומוזומי ה-X אינו פעיל, מה שמתבטא בספירליזציה ודחיסה חזקה יותר שלו. בגרעין הבין-פאזי, כרומוזום X ספירלי זה נראה ככרומטין X. Y-כרומטין בבני אדם ובחלק מהפרימטים יש אזור הטרוכרומטין גדול המייצר פלואורסצנטי אינטנסיבי. לפיכך, מחקר פשוט מבחינה טכנית של גרעין הבין-פאזי מאפשר לשפוט את מצב מערכת כרומוזומי המין. X-כרומטין שכיח פחות או יותר בנשים בגרעיני התאים של כל הרקמות (לדוגמה, בתאי אפיתל של רירית הפה ב-15-60% מהגרעינים). מספר הגרעינים עם X-כרומטין תלוי בעוצמת רביית התאים ברקמה נתונה ובמצב ההורמונלי של הגוף. שינוי בכמות כרומטין המין מעיד על שינוי במספר כרומוזומי המין, המתגלה ביתר פירוט על ידי ניתוח הקריוטיפ. ההגדרה של פ' x. נמצאים בשימוש נרחב לקביעת מין של ילד (מה שכיום אפשרי עוד לפני הלידה והכרחי במקרה של תורשה של מחלות הקשורות למין).

ניתן לזהות ולסווג נכון מספר הפרעות בהתפתחות הסומטוסקסואלית של גוף האדם, פגמים אנטומיים או תפקודיים של בלוטות המין, קודם כל, על ידי קביעת מצב הכרומטין המין, ולאחר מכן על ידי הערכת הקריוטיפ (האופייני ל- בודדים או עבור סוג קבוצות הכרומוזומים). לכן, יש צורך להתחיל עם מידע בסיסי לגבי חשיבותם של מחקרים ציטוגנטיים במיילדות וגניקולוגיה.

הבסיס לעבודות רבות על חקר כרומטין מין היו הנתונים המעניינים שפרסם ברטראם, שחשפו בחתולים את ההבדל בין גרעיני תאי העצב של נקבות לזכרים.

גוש הכרומטין הציאנופילי שנמצא על ידי מחברים אלה בגרעיני התא של נקבות, ששונה בגודל ובצפיפות מיתר הגרגירים של האחרונות, נקרא בידם כרומטין מין. בעוד שאצל נקבות לגוש זה מראה של צורה פלנו-קמורה הצמודה לממברנה הגרעינית, אצל גברים, כרומטין כמעט ולא מתגלה, מכיוון שהוא מפוזר באופן שווה בכל גרעין התא. באופן דומה, אצל נשים, בגרעינים המנוחים של רוב תאי האפיתל של חלל הפה, כמו גם במספר אזורים אחרים, ניתן היה מאוחר יותר לזהות נוכחות של כרומטין מין בצורת גוף בודד; אצל גברים, כרומטין מין לרוב נעדר או מופיע מדי פעם.

השאלה מה קובע את הופעתם של פרטים זכרים ונקבות בתכנית הגנטית בצאצאים נפתרה זה מכבר. מינו של הילד נקבע מוקדם מאוד, כבר ברגע ההפריה, תלוי איזה זרע נכנס לביצית במהלך הפרייתה.

כידוע, ישנם שני סוגים של זרעונים בבני אדם. הגרעין של קבוצה אחת מכיל 23 כרומוזומים, כולל מין אחד, או כרומוזום X (גונוזום), השאר נקראים אוטוזומים. סוג אחר של זרע מכיל גם 23 כרומוזומים, אך במקום כרומוזום X, יש לו כרומוזום מין שונה. כל ביצי הנקבה מכילות לפיכך 22 אוטוזומים בתוספת כרומוזום מין X, ובכך הן זהות לחלוטין מבחינת מערך הכרומוזומים. כאשר ביצית מופרית על ידי זרע עם כרומוזום X, נולדת ילדה, שתאיה מכילים שתי קבוצות של 22 אוטוסומים ועוד 2 כרומוזומי X, כלומר בסך הכל 46 כרומוזומים. כאשר תא ביצית מתמזג עם תא זרע המכיל כרומוזום Y, נולד ילד שגרעיני התא שלו מכילים שתי קבוצות של אוטוזומים ועוד שני כרומוזומי מין. כרומוזום F, המשתתף בקביעת המין, תורם להיווצרות הזכר.

להסבר תיאורטי של עובדות אלה, הציע ליון השערה, שתוכנה מצטמצם בקצרה להלן. אם בתקופה המוקדמת של התפתחות העובר הנשי ישנם שני כרומוזומי מין X פעילים, אז בסביבות היום ה-16 לחיים העובריים אחד מהם מושבת ולוקח צורה של גושים של הטרוכרומטין. יש לזכור כי בגוף האישה ישנם שני כרומטינים ממוצא שונה: אחד מהאם, השני מהאב. עם ההפעלה שלאחר מכן, זה משפיע על Chm בחלק מהתאים ועל Xp באחרים (Z-paternel). כך, בגוף האישה, גם בין תאים הממוקמים קרוב זה לזה, נוצר מצב של מעין פסיפס של כרומוזומי Xt ו-Xp פעילים. כתוצאה מהשבתת כרומוזום בודד.

הגדרה של כרומטין מין

השיטה הפשוטה והנפוצה ביותר היא מחקר ציטולוגי של כרומטין מין בתאי אפיתל אוראלי. לקיחת גרידה מרירית הפה עם מרית מתכת, מכינים מריחה מהחומר המתקבל, שמתקבע באלכוהול או בתערובת של אלכוהול ואתר. התכשיר נצבע בהמטוקסילין ואאוזין ונצפה במיקרוסקופ באמצעות מטרת טבילה. בתכשירי ספוגית פה לגברים, כרומטין מין מופיע רק ב-0.5-0.7% מגרעיני התא; בנשים, אחוז זה הוא 40-60.

כדי להשיג תוצאות שאין לטעות בהן לקביעת כרומטין מין, מספר מעבדות נוקטות בטכניקת צביעה מורכבת יותר באמצעות תמיסת תיונין. בעבודה כה ארוכה וקפדנית מתקבלות תוצאות טובות. כרומוזומי X במספר תאים עובריים בעלי קריוטיפ 45 / X0, התואם את מה שמכונה תסמונת שרשבסקי-טרנר (טרנר), תאים אלו מאבדים את הכדאיות שלהם, ומוות של חלק מהם במהלך החיים העובריים מוביל להתרחשות של אנומליות סומטוסקסואליות, הנצפות לעתים קרובות כל כך בתסמונת זו (צמיחה נמוכה, קפלי פטריגואיד על הצוואר וכו').

כל אורגניזם מאופיין בסט מסוים של כרומוזומים, הנקרא קריוטיפ. הקריוטיפ האנושי מורכב מ-46 כרומוזומים - 22 זוגות של אוטוזומים ושני כרומוזומי מין. אצל אישה מדובר בשני כרומוזומי X (קריוטיפ: 46, XX), ואצל גברים, כרומוזום X אחד והשני הוא Y (קריוטיפ: 46, XY). כל כרומוזום מכיל את הגנים האחראים לתורשה. חקר הקריוטיפ מתבצע באמצעות שיטות ציטוגנטיות ומולקולריות.

כרומטין מין הוא גוף מכתים צפוף (Barr body) המתגלה במיקרוסקופיה של תא שאינו מתחלק כעת. זהו כרומוזום X מפותל. חקר הכרומטין המין מתבצע עם חשד למחלות גנטיות הקשורות לשינוי במספר כרומוזומי X (תסמונת קלינפלטר, תסמונת שרשבסקי-טרנר וכו'). למחקר, נעשה שימוש בתאי אפיתל של חלל הפה המתקבלים משריטות מהמשטח הפנימי של הלחי.

שיטות לקביעת כרומטין מין, המאפשרים לזהות נוכחות של כרומוזומי מין, הם פשוטים מאוד וזמינים ליישום והקרנה המונית. זה נכון במיוחד לקביעת מין נשי X-כרומטין במריחה בוקאלית מוכתמת באצטוארצין. כאשר מיקוסקופיה בנערה בריאה (אישה) מתחת למעטפת של גרעיני תאי אפיתל ב-20-82% מהמקרים, מתגלים גושים של X-כרומטין (גופי בר). היעדרם (כמו אצל גברים), מספרם המופחת או נוכחותם של גופי Barr כפולים ומשולשים הם עדות להרכב הבלתי תקין של כרומוזומי X ואישור של מחלה כרומוזומלית. גילוי גופות Barr בבנים מצביע על נוכחותם של כרומוזומי X נוספים (גרסאות של תסמונת קלייפלטר).

הגדרה של כרומטין מין זכרבמריחות בוקאליות, הן מיוצרות בשיטה של מיקרוסקופיה פלואורסצנטית כאשר צובעים כרומוזומים באקריכיניפריט: הזרוע הארוכה של כרומוזום Y זורחת בבהירות. זה חשוב לאשר תסמונות Y כפול ו-XY כפול.

אינדיקציות לחקר כרומטין מין:

1) נוכחות של סימנים קליניים של תסמונת שרשבסקי-טרנר, תסמונת קלינפלטר; 2) נוכחות של סימנים של אינטרמיניות, מין מפוקפק, הרמפרודיטיזם, תופעות גבריות (Y- ו-X-chromatin), פמיניזציה בגברים (X-chromatin); 3) צמיחה נמוכה אצל בנות, נשים (X-chromatin); 4) צמיחה גבוהה בגברים (Y- ו-X-כרומטין); 5) פיגור שכלי ממקור לא ידוע, תכונות אישיות פסיכופתיות; 6) אמנוריאה ראשונית ומשנית.

את כל שיטות של צביעה דיפרנציאלית של כרומוזומיםמאפשרים לחשוף את הארגון המבני שלהם, המתבטא בהופעת פסים רוחביים, השונה בכרומוזומים שונים, כמו גם כמה פרטים נוספים.

צביעה דיפרנציאלית של כרומוזומים.פותחו מספר שיטות צביעה (banding) המאפשרות לזהות קומפלקס של סימנים רוחביים (להקות, פסים) על כרומוזום. כל כרומוזום מאופיין בקבוצה מסוימת של רצועות. כרומוזומים הומולוגיים צובעים באופן זהה, למעט אזורים פולימורפיים שבהם וריאנטים אללים שונים של גנים ממוקמים. פולימורפיזם אללי אופייני לגנים רבים ונמצא ברוב האוכלוסיות. לגילוי פולימורפיזם ברמה הציטוגנטית אין ערך אבחנתי.

א. מכתים Q.השיטה הראשונה לצביעה דיפרנציאלית של כרומוזומים פותחה על ידי הציטולוג השבדי קספרסון, שהשתמש לשם כך בצבע הפלורסצנטי אקריכין חרדל. תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי, אזורים בעלי עוצמת הקרינה לא שווה נראים על הכרומוזומים - מקטעי Q.השיטה מתאימה ביותר לחקר כרומוזומי Y ולכן משמשת לקביעה מהירה של המין הגנטי, זיהוי טרנסלוקציות(חילופי אתרים) בין כרומוזומי X ו-Y או בין כרומוזום Y לאוטוזומים, וכן לצפייה במספר רב של תאים, כאשר יש צורך לברר האם לחולה עם פסיפס על כרומוזומי מין יש שיבוט של תאים נושאת כרומוזום Y.

ב. צביעת G.לאחר טיפול מקדים נרחב, לעתים קרובות עם טריפסין, הכרומוזומים נצבעים בכתם Giemsa. תחת מיקרוסקופ אור, רצועות בהירות וכהות נראות על הכרומוזומים - מקטעי G.למרות שהסידור של מקטעי Q מתאים לזה של מקטעי G, צביעת G הוכחה כרגישה יותר ותפסה את מקומה של צביעה Q כשיטה הסטנדרטית לניתוח ציטוגנטי. צביעת G נותנת את התוצאות הטובות ביותר בזיהוי סטיות קטנות וכרומוזומי סמן (מפולחים בצורה שונה מכרומוזומים הומולוגיים רגילים).

ב. מכתים Rנותן תמונה הפוכה ל-G-staining. בדרך כלל משתמשים בכתם Giemsa או בכתם פלורסנט אקרידין כתום. שיטה זו חושפת הבדלים בצביעה של אזורים הומולוגיים G או Q שליליים של כרומטידות אחיות או כרומוזומים הומולוגיים.

ד צביעה Cמשמש לניתוח האזורים הצנטרומריים של הכרומוזומים (אזורים אלה מכילים הטרוכרומטין מכונן) והחלק המשתנה, הניאון הבהיר של כרומוזום Y.

ד צביעה Tמשמש לניתוח אזורים טלומרים של כרומוזומים. טכניקה זו, כמו גם צביעה של אזורים של מארגנים גרעיניים בחנקת כסף (צביעת AgNOR) משמשת כדי לחדד את התוצאות המתקבלות על ידי צביעה סטנדרטית של כרומוזומים.

60, 61. תורשה ושונות הם תכונות היסוד של החיים, אחדותם הדיאלקטית.

תורשה - התכונה של תאים או אורגניזמים בתהליך רבייה עצמית להעביר לדור חדש את היכולת לסוג מסוים של חילוף חומרים והתפתחות אינדיבידואלית, במהלכה הם יוצרים תכונות ותכונות משותפות של סוג מסוים של תאים ומינים של אורגניזמים, כמו גם כמה מאפיינים אישיים של הורים.

שונות היא תכונתן של מערכות חיות לרכוש שינויים ולהתקיים בגרסאות שונות. למרות העובדה שלפי תוצאותיהן, התורשה והשונות הן רב-כיווניות, בטבע החי שני מאפיינים בסיסיים אלו יוצרים אחדות בלתי נפרדת, המבטיחה בו-זמנית את שימורן של תכונות מועילות ביולוגיות קיימות בתהליך האבולוציה והופעתם של תכונות חדשות. לאפשר חיים בתנאים שונים. לפיכך, חומר חלקי חייב להיות מסוגל לשכפול עצמי על מנת להעביר מידע תורשתי בתהליך ההתרבות, שעל בסיסו תתבצע היווצרותו של דור חדש. כדי להבטיח את יציבות המאפיינים במספר דורות, חומר תורשתי חייב לשמור כל הזמן על הארגון שלו. היא חייבת גם להיות בעלת יכולת לרכוש שינויים ולשחזר אותם, תוך מתן אפשרות להתפתחות היסטורית של חומר חי בתנאים הקיימים. תיקון - שיקום מולקולרי. מנגנון התיקון מבוסס על נוכחות של שתי שרשראות משלימות במולקולת ה-DNA. העיוות של רצף הנוקלאוטידים באחד מהם מתגלה על ידי אנזימים ספציפיים. לאחר מכן מוסר האתר המתאים ומוחלף באחד חדש, המסונתז על גדיל ה-DNA המשלים השני. כל כרומוזום הוא קבוצת הצמדה, מספרם שווה לקבוצת הכרומוזומים הפלואידית. קבוצת הכרומוזומים הדיפלואידית מכילה 46 כרומוזומים.

השפעת הכרומוזומים על מין הילד

נמצא על ידי מחברים אלה בגרעיני התא של נקבות גוש ציאנופילי של כרומטין , ששונה בגודל ובצפיפות משאר הגרגירים של האחרונים, נקראה על ידם כרומטין מין. בעוד שאצל נקבות לגוש זה מראה של צורה פלנו-קמורה הצמודה לממברנה הגרעינית, אצל זכרים כמעט אף פעם לא מתגלה כרומטין, מכיוון שהוא מופץ באופן שווה בכל גרעין התא. באופן דומה, בנשים, בגרעינים המנוחים של רוב תאי האפיתל של חלל הפה, כמו גם במספר אזורים אחרים, ניתן היה מאוחר יותר לזהות נוכחות של כרומטין מין בצורת גוף בודד; אצל גברים, כרומטין מין לרוב נעדר או מופיע מדי פעם.

כידוע, ישנם שני סוגים של זרעונים בבני אדם. הגרעין של קבוצה אחת מכיל 23 כרומוזומים, כולל מין אחד, או כרומוזום X (גונוזום), השאר נקראים אוטוזומים. סוג אחר של זרע מכיל גם 23 כרומוזומים, אך במקום כרומוזום X, יש לו כרומוזום מין שונה. כל ביצי הנקבה מכילות לפיכך 22 אוטוזומים בתוספת כרומוזום מין X, ובכך הן זהות לחלוטין מבחינת מערך הכרומוזומים. כאשר ביצית מופרית על ידי זרע עם כרומוזום X, נולדת ילדה שתאיה מכילים שתי קבוצות של 22 אוטוזומים ועוד 2 כרומוזומי X, כלומר בסך הכל 46 כרומוזומים. כאשר תא ביצית מתמזג עם תא זרע המכיל כרומוזום Y, נולד ילד שגרעיני התא שלו מכילים שתי קבוצות של אוטוזומים ועוד שני כרומוזומי מין. כרומוזום F, המשתתף בקביעת המין, תורם להיווצרות הזכר.

איור 1. דוגמה להפריה נורמלית וקביעת מין נקבה וזכר

להסבר תיאורטי של עובדות אלה, הציע ליון השערה, שתוכנה מצטמצם בקצרה להלן. אם בתקופה המוקדמת של התפתחות העובר הנשי ישנם שני כרומוזומי מין X פעילים, אז בערך ביום ה-16 לחיים העובריים, אחד מהם מושבת ולוקח צורה של גושים של הטרוכרומטין. יש לזכור כי בגוף האישה ישנם שני כרומטינים ממוצא שונה: האחד מהאם, השני מהאב. עם ביטול נוסף, הוא נוגע ב-Chm בחלק מהתאים וב-Chr באחרים (Z-paternel). כך, בגוף האישה, גם בין תאים הממוקמים קרוב זה לזה, נוצר מצב של מעין פסיפס של כרומוזומי Xt ו-Xp פעילים. כתוצאה מהשבתת כרומוזום בודד.

קביעת כרומטין מין במרפאה

השיטה הפשוטה והנפוצה ביותר היא מחקר ציטולוגי של כרומטין מין בתאי אפיתל אוראלי. לקיחת גרידה מרירית הפה עם מרית מתכת, מכינים מריחה מהחומר המתקבל, אשר מקובע באלכוהול או בתערובת של אלכוהול ואתר. התכשיר נצבע בהמטוקסילין ואאוזין ונצפה במיקרוסקופ באמצעות מטרת טבילה. בהכנות של מריחות מחלל הפה של גברים, כרומטין מין נמצא רק ב-0.5-0.7% מגרעיני התא; בנשים, אחוז זה הוא 40-60.

אורז. 3. מנגנון ההפריה וקביעת המין לפי E. Teter.א - קביעת המין הנשי; ב - קביעת המין הגברי; ביצה 1; 2 - עוברים נקבה וזכר; 3 - נוכחות של כרומטין מין (איור o) והיעדרו (איור ב).

כדי להשיג תוצאות שאין לטעות בהן לקביעת כרומטין מין, מספר מעבדות נוקטות בטכניקת צביעה מורכבת יותר באמצעות תמיסת תיונין. בעבודה כה ארוכה וקפדנית מתקבלות תוצאות טובות. כרומוזומי X במספר תאים עובריים בעלי קריוטיפ 45 / X0, התואם את מה שמכונה תסמונת שרשבסקי-טרנר (טרנר), תאים אלו מאבדים את הכדאיות שלהם, ומותם של חלק מהם במהלך החיים העובריים מוביל להופעה. של אנומליות סומטוסקסואליות, הנצפות לעתים קרובות כל כך בתסמונת זו (צמיחה נמוכה, קפלי פטריגואיד על הצוואר וכו').

בהצבעה נצבעים גרעיני התא בצבע ירקרק, המבנה שלהם הופך ברור מאוד ומובחן בחדות של כרומטין מין, שניתן לבסס את נוכחותו ללא קושי (איור 4). ניתן לקבוע כרומטין מין במריחות דם שנלקחו על ידי דקירה מעיסת האצבע.

המריחה המיובשת מוכתמת בריאגנט של מאי-גרונוולד או בכתם של גימסה; לאחר מכן, שטף במים, הוא מיובש בטמפרטורת החדר. ההכנות נלמדות באמצעות טבילה בהגדלה של פי 750-1500.

כדי לבסס כרומטין מין, יש צורך להציג 500 גרנולוציטים נויטרופיליים; אצל גברים, לא יותר מ-6 לויקוציטים יש אונות נוספות (בגודל של עד 1.5 מיקרון) הקשורות לשאר המסה של גרעין התא על ידי חוט של קריופלזמה. בנשים גנטית, לכל 250 לויקוציטים שנסרקו, נמצאו לפחות 6 תאים או יותר משמעותית עם אונות נוספות הדומות ל"מקלות תיפוף".

צורות של תהליכים גרעיניים המצויים בלויקוציטים נויטרופיליים מחולקים בדרך כלל לשלוש קבוצות (איור 5).

אורז. 5. דפוסים שונים של כרומטין מין במריחות שנלקחו מחלל הפה.אורז. 5. לוקליזציות שונות של "מקלות תיפוף" בגרעינים של לויקוציטים נויטרופיליים (לפי E. Teter).

קבוצה א' - "מקלות תוף", הנראים כמו תהליכים קטנים בצורת אגס המחוברים לאחד מקטעי גרעין הלויקוציטים באמצעות תא אש, אך חוט מוגדר בבירור. יש להם גודל וצורה קבועים והם אופייניים בעיקר לנקבה מבחינה גנטית. קבוצה B נבדלת על ידי חוסר היציבות של הצורה של התהליכים המנותקים מגרעין הנויטרופיל; לפעמים יש כמה מהם בלייקוציט אחד ולחוץ הם פחות דומים ל"מקלות תופים" טיפוסיים. למרות שקבוצה זו מופיעה בשני המינים, היא מצויה יותר בזכרים. קבוצה C - "מקלות פסאודו-תופים" - בעלי צורה עגולה או אליפסה, בצבע לא אחיד; פני השטח שלהם מקופלים לעתים קרובות, הם מחוברים למסה של הלויקוציט עם רגל עבה. קבוצה C מופיעה בשני המינים, לעתים קרובות יותר בגברים. כרומטין נקבה אמיתי הוא גוש נפוח המחובר לאחד ממקטעי הלויקוציטים באמצעות גבעול דק מאוד. הנוכחות המבוססת של כרומטין מין נחשבת בדרך כלל לסימן למין הנשי.

חריגות

כַּיוֹם גופות בר נחשבים כתוצאה מהספיראליזציה של אחד משני כרומוזומי X הטבועים באישה. ספירליזציה זו המתרחשת בתאים מחוץ למיטוזה מובילה להשבתה גנטית של כרומוזום המין. מכיוון שכרומוזום ה-X היחיד בגברים אינו מתפתל, הם בדרך כלל חסרים גופי Barr. הם נעדרים גם אצל נשים עם סט פתולוגי של כרומוזומי XO.

עם זאת, נצפות חריגות מין מולדות, המתאפיינות בהיעדר כרומטין מין בנשים, אלא בנוכחות של תאי פסיפס בגרעינים, כאשר חלק מגרעיני התא מכילים רק כרומוזום X אחד, ולשני יש כרומוזומי XY. ההנחה היא שפסיפס כזה הוא תוצאה של אובדן כרומוזום Y על ידי אחד מתאי העובר הזכרי כבר בשלבים המוקדמים של התפתחותו. במקרים כאלה, למרות שאיברי המין החיצוניים והפנימיים בנויים על פי הסוג הנשי, במהלך דיסקציה של הבטן, נמצאים יסודות הגונדה בצד אחד, ומצד שני, שחלה תחתונה, שבה, עם הצטברות תאי ליידיג ללא זרעונים. הימצאות הנרתיק, הרחם והביציות מעידה על כך שגונדת האשך היחידה לא הפרישה מספר מספיק של משרנים שיכולים להבטיח נסיגה מוחלטת של נגזרות תעלות מולריאן וגבריות של מערכת המין, וכתוצאה מכך הנקבה. מערכת הרבייה שפותחה.

ההשקפה הקודמת, לפיה שני כרומוזומי X נחוצים ליצירת כרומטין מין, עברה עדכון ולא אושרה. בנשים עם קריוטיפ 47/XXX, נמצאו שני גופי Barr במחקר של כרומטין מין; עם ערכת כרומוזומים 48/XXX, הוכחה נוכחותם של שלושה גושים של כרומטין מין. לאור נתונים אלו מקובל כיום ככלל שמספר גופי Barr בכל תא נקבע לפי הכלל n - 1, כלומר שווה למספר כרומוזומי המין המצויים בו מינוס 1 (איור 6).

אורז. 6. מחקרים השוואתיים של כרומטין מין וקבוצת כרומוזומים (כל סוג של כרומטין גרעיני מתאים לשני שילובים או יותר של הטרוכרומוזומי מין (לפי E. Teter).

עם זאת, ישנם יוצאי דופן. כך, במחקר של עוברים עם מספר פוליפלואידי של כרומוזומים, בנוכחות של עד 6 כרומוזומי X בתא אחד, נקבע רק גוף Barr אחד. אם לנשים יש בדרך כלל שני כרומוזומי X (אחד ממקור אב ואחד אימהי), ניתן להשבית את האחד או את השני. הספירליזציה והדה-פירליזציה המפורטת של כרומוזום המין היא אחד הביטויים של היכולת הכללית של תאים סומטיים להפעיל או להשבית גנים בודדים או קומפלקסים גנים הממוקמים על אותו כרומוזום, אשר ממלא תפקיד חשוב בהתפתחות ובהתמיינות של תאים.

יש לזכור שלזכרים יכולים להיות כרומוזומי XXY, ובמקרים כאלה ניתן לקבוע את כרומטין המין בתאי הרקמות שלהם, מה שעדיין אינו מאפשר לנו להתייחס אליהם כנציגים של המין הנשי. יחד עם זאת, היעדר כרומטין מין אינו עדיין הוכחה לנוכחות כרומוזומי מין זכריים (XY), שכן בדיסגנזה גונדאלית, הרכב הכרומוזומים יכול להיות XO, ואז כרומטין גרעיני נשי אינו נמצא בתאי רקמה ( איור 7, א, ב). לכן, כיום נעשה שימוש בטרמינולוגיה הבאה:

לאדם הנבדק יש סוג חיובי של כרומטין גרעיני (כלומר, גופי Barr אופייניים נמצאים בתאי הרקמות שלו);
הנבדק הוא שלילי.

לפעמים אפשר להבדיל בין כרומוזומים, שהבידוד המורפולוגי שלהם לפעמים קשה מאוד. יש להזכיר גם את המחקר המיקרוסקופי האלקטרוני של כרומוזומים אנושיים. לאור הגידול העצום במספר המחקרים בשיטות הטכניות לעיל והמספר המשמעותי של מינוחים בודדים של מספר מחברים, נוצר צורך לפתח מינוח אחיד של מערך הכרומוזומים, שנעשה בכנס הציטוגנטיקה בדנבר.

אורז. 7 תוצאה פתולוגית של הפריה עקב תופעת חוסר ההפרדה. 1- על הדוגמה של תסמונת שרשבסקי-טרנר; ב - על הדוגמה של תסמונת קליינפלטר

סוג הכרומטין הגרעיני (אם אין גופי Barr בלפחות 40-60% מתאי הרקמות שלו). עם זאת, אין לשכוח כי אנשים עם סוג זכר של כרומוזומי מין עשויים לקבל גם כרומטין מין ב-0.5-0.7% מהמקרים.

בקרב בנים שזה עתה נולדו, מספר הכרומטין החיוביים הוא בממוצע 1.7 לכל 1000. מספר הבנות השליליות לכרומטין הוא 0.3 לכל 1000. יש מקרה אחד עם קריוטיפ 47 XXX (מה שנקרא superwomen) לכל 1000 יילודים.