Sisarkromatidivaihto

Sisarkromatidin vaihto (SChO) on segmenttien vaihtoa saman kromosomin sisarkromatidien välillä . Vaihtoprosessi tapahtuu solusyklin S-vaiheen aikana homologisella rekombinaatiolla sisarkromatidien välillä, samalla kun geneettinen informaatio pysyy muuttumattomana.

Sisarkromatidivaihdot havaitaan toisen solun jakautumisen metafaaseissa sen jälkeen, kun proliferoituviin soluihin on lisätty modifioituja nukleosideja , jotka fosforylaation jälkeen voivat integroitua DNA:han replikaation aikana. Tymidiinianalogeja, kuten 5-bromideoksiuridiinia tai 5-etynyylideoksiuridiinia , käytetään tyypillisesti sellaisina nukleosideina .

Amerikkalainen geneetikko J.  Herbert Taylor näki sisarkromatidivaihdot ensimmäistä kertaa vuonna 1958 liljakasvin Bellevalia romana -kasvin juuren apikaalisoluissa [1] . Hän käytti tritiumleimattua tymidiiniä tymidiinin modifioituna analogina [2] .

Sisarkromatidivaihdot tapahtuvat spontaanisti, niiden keskimääräinen esiintymistiheys ihmisen lymfosyyteissä on normaalisti 3-4 per solu. Sisarkromatidivaihdon tiheys lisääntyy, kun se altistuu tekijöille, jotka aiheuttavat replikatiivista stressiä, DNA:n silloitumista tai replikaatiohaarukan tukkeutumista [3] . Bloomin oireyhtymää sairastavien potilaiden soluissa on havaittu lisääntynyttä sisarkromatidivaihtoa [4] .

• Kaavioesitys sisarkromatidivaihdosta

• Sisarkromatidivaihdot HeLa-soluissa

• Sisarkromatidivaihdot ihmisen ESC :issä .

Sisarkromatidien differentiaalinen värjäys

Kromatidien erilaisen värjäyksen saamiseksi soluja viljellään in vitro bromideoksiuridiinin läsnä ollessa kahden solusyklin ajan . Tämän seurauksena saadaan kromosomeja, joissa tymidiini yhdessä kromatidissa korvataan bromodeoksiuridiinilla molemmissa DNA-juosteissa ja sisarkromatidissa - vain yhdessä juosteesta. Sen jälkeen tällaisista soluista saatu metafaasikromosomien valmistus värjätään valolle herkistävällä fluoresoivalla väriaineella Hoechst33258 ja säteilytetään ultraviolettivalolla , mikä johtaa DNA:n valohajoamiseen [5] . Kromatidi, jossa tymidiini on substituoitunut molemmissa DNA-juosteissa, ei kykene sitomaan Giemsa -väriä ja pysyy vaaleana värjäytyessään, kun taas kromatidi, jossa bromodeoksiuridiinia on vain yhdessä DNA-juosteessa, pystyy värjäytymään normaalin kromatiinin tapaan ja muuttuu tummaksi, kun se värjätään. tahrattu. Tuloksena olevaa väriä kutsutaan sisarkromatidien differentiaaliväriksi [1] . Sisarkromatidien differentiaalista värjäystä kutsutaan joskus harlekiinivärjäykseksi .

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 Koryakov D. E., Zhimulev I. F. Chromosomes. Rakenne ja toiminnot. - Novosibirsk: Iz-vo SO RAN, 2009. - 258 s. — ISBN 978-5-7692-1045-7 .
2. ↑ Taylor JH Sister Chromatid Exchanges in tritium-leimattu kromosome  //  Genetics: Journal. - 1958. - toukokuu ( osa 43 , nro 3 ) . - s. 515-529 . — PMID 17247775 . Arkistoitu alkuperäisestä 5. heinäkuuta 2022.
3. ↑ David M. Wilson III ja Larry H. Thompson: Sisarkromatidin vaihdon molekyylimekanismit. Mutat. Res. 2007; 616(1-2):11-23. PMID 17157333 .
4. ↑ German J, Schonberg S, Louie ja Chaganti R S. Bloomin oireyhtymä. IV. Sisarkromatidivaihdot lymfosyyteissä. Olen. J. Hum. Genet. 1977; 29(3): 248-255. PMID 868871 .
5. ↑ Goto K., Akematsu T., Shimazu H., Sugiyama T. Sisarkromatidien yksinkertainen differentiaalinen Giemsa-värjäys valoherkillä väriaineilla käsittelyn ja valolle altistuksen jälkeen ja värjäytymismekanismi. Chromosoma, 1975; 53(3):223-230. PMID 53133 .

Kirjallisuus

• Zakharov A.F., Benyush V.A., Kuleshov N.P., Baranovskaya L.I. Ihmisen kromosomit. Atlas. - M .: Lääketiede, 1982. - 263 s.
• Koryakov D. E., Zhimulev I. F. Chromosomes. Rakenne ja toiminnot. - Novosibirsk: Iz-vo SO RAN, 2009. - 258 s. — ISBN 978-5-7692-1045-7 .
• Mezzanotte, R. ja Nieddu, M. Historiallinen yleiskatsaus bromisubstituoidusta DNA :sta ja sisarkromatididifferentiaatiosta // DNA:n ja kromatiinin toiminnallinen analyysi / JC Stockert, J. Espada ja A. Blazquez-Castro. - Totowa, NJ: Humana Press, 2014. - P. 88-89. — (Methods in Molecular Biology). - ISBN 978-1-62703-705-1 .