RB praktikum

Barri kehaMitoos ja meioosLambiharikromosoomidPolüteenkromsoomid

Sulev KuuseTÜ MRI

• Murray Llewellyn Barr (1908 –1995) – Kanada teadlane,

kes avastas koos oma kraadiõppuri Ewart George Bertram’ga 1948 rakkudes olulise struktuuri – Barri keha

Barri keha

Barr body – Barri kehake

Sugukromatiin (sex chromatin) -- e. Barri kehake, emasimetajate (sh. naiste) keharakkude tuumas paiknev struktuur (läbimõõduga ca 1 µm), mis tavaliselt asub tuuma perifeerias tihedalt vastu tuumamembraani.

Sugukromatiini olemasolu/puudumise järgi saab väheste interfaasirakkude (nt. suuõõne limaskestakaape või juuksekarva juurenääpsu preparaadi) mikroskoopilisel uurimisel tuvastada indiviidi kromosoomset (st. geneetilist) sugu. ESIMESED SOOTESTID

X-kromosoomide arvu anomaaliate avastamise järel leiti, et sugukromatiinkehakeste arv on alati ühevõrra väiksem X-kromosoomide arvust karüotüübis: Turneri sündroomiga naistel (karüotüüp 45,X) puudub nagu normaalsetel meestelgi (46,XY), Klinefelteri sündroomiga meestel (47,XXY) üks nagu normaalsetel naistel, X-trisoomiaga naistel (47,XXX) kaks

Sugukromatiinkehakesed kujutavad endast kondenseerunud (inaktiveeritud) X-kromosoome – imetajate somaatilistes rakkudes on aktiives seisundis ainult üks X-kromosoom.

X-kromosoomi inaktivatsioon – doosikompensatsioon

Kuna meestel vaid üks X-kromsoom, siis ilmenvad neil ka X-kromosoomi-seoselised haigused VärvipimedusDuchenne’i lihasdüstroofiaHemofiilia mõned tüübid jt

Et naistel (emasorganismidel) toimub rakkudes juhuslik X-kromosoomi inaktivatsioon, siis võivad ilmneda tunnused, mille eest vastutavad erinevad alleelid (ühes rakus on inaktiveeritud mingi tunnuse üks allel, teises rakus aga sama tunnuse erinevat ilmingut põhjustav teine alleel – esineb tunnuseavadumise mosaiiksusNÄITEKS – calico kass, kelle ühes X-kromosoomis on aktiivses olekus oranži karva värvust põhjustav geen, teises X-kromsoomis aga musta värvust tingiv geen

Elupuhuselt on isalt ja emalt pärinevate X-kromosoomide inaktivatsioon suhe 1:1.Organimis vanandedes võib esineda suhte muutust.

- Ootsüüt – demetülatsioon- Sügoot – de novo metülatsioon- Moorula – demetülatsioon, mõlemad X-kromosoomid aktiivsed- Varane blastotsüst – isapoolse X-kromosoomi inaktivatsioon trofektodermis- Blastostsüsti staadiumis hüpoblasti, primitiivse endodermi ja trofektodermi rakkudesisapoolse X-kromosoomi metülatsioon (inaktivatsioon)-Hiline blastotsüst – püsib isapoolse X-kromosoomi inaktivatsioon embrüovälisteskudedes, kuid epiblasti (embrüo) rakkudes juhuslik X-kromosoomi inaktivatsioon- Somaatilistes rakkudes püsib inaktivatsiooni muster kogu elu jooksul- Ürgsugurakkudes toimub oogoonides juhuslik X-kromosoomi inaktivatsioon- Meioosi käigus toimub X-kromosoomi XIST-geeni demetülatsioon (aktivatsioon) Meioosi I jagunemise I profaasis

X-kromosoomi inaktivatsioniajaline skaala embrüo- ja ontogeneesis

Metülatsioon = inaktivatsioonDemetülatsioon = aktivatsioon

Ühemuna kaksikud

<E5

E5-E9

E9>

• MITOOS

http://www.youtube.com/watch?v=rgLJrvoX_qo&NR=1

Tuuma ja raku jagunemine (resp. karüokinees ja tsütokinees)

www.youtube.com/watch?v=m73i1Zk8EA0&feature=related

Taime juuretipu rakkude jagunemine

• Loomaraku (CHO) mitoos in vitro

www.youtube.com/watch?v=NVfqzSKa_Bg&feature=related

• C.elegans’i rakkude jagunemine

www.youtube.com/watch?v=zsgOl04PESI&feature=related

• MEIOOS

August Weismann (1834-1914) – meioosi esmakirjeldaja

• www.youtube.com/watch?v=D1_-mQS_FZ0&feature=related

• www.youtube.com/watch?v=uh7c8YbYGqo&feature=related

Lambihari-kromosoomid1882 Walther Flemming – saksa embrüoloog ja tsütoloogversus Ruckert in 1892 Värvis kromatiini ja uuris mitoosi – Avastas tuumas värvunud ala 100 ja 10W. Von Waldeyer-Hartz – kromosoomidOmnis nucleus e nucleo (Flemming)Omnis cellulae e cellula (Wirchow)

KUS JA MIKS?- Meioosi I profaasi diploteeni st. rakkudes – bivalendid, igas 2 õdekromatiidi- Lambihari kromosoomide seisund on arengustaadiumi spetsiifiline- Harjaslõugsed, seepiad, okasnahksed, putukad, haid, amfiibid, roomajad, linnud - Aksolotli (tömpsuu, Ambystoma sp., noorjärk)- Pöörduv seisund, funkts. aktiivsuse ilming- Sisaldavad sadu lingusid, igas lingus 50 000 Kuni 200 000 nukleotiidpaari

Lambihari kromosoomide lingud vastutavad nagu polüteenkromsoomidki:

- Mittekondenseerunud kromatiini pakkimise eest

- Rakkude transkriptsioonilise aktiivsuse eest

Lambiharikromosoomides:

- Transkibeeritakse kõiki lingusid

- On palju ebatavaliselt pikki transkripte

- Transkribeeritakse kõrgkordus-DNA’d

Polüteenkromosoomid1881 Edouard-Gerard Balbiani – prantsuseembrüoloog ja mikrobioloogBalbiani vesiikulid (ovuli tsütopl. str.)Balbiani rõngasHironomiidide seksuaalne dimorfismSugurakkude autonoomsus

Kahetiivaliste (Diptera) süljenäärme rakkude hiidkromosoomid – polüteniseerunud interfaasikromosoomid – endoreduplikatsioon.

1935 C.B. Bridges – polüteenkormosoomide(Dr. melanogaster)kromosoomikaart

Paksendid kromosoomil – buffid – Lokaalselt despiraliseerunud DNA, kus toimub transkriptsioon – Balbiani rõngad

Esinevad ainuraksetel, taimedeendospermi rakkudes, loomadel süljenäärme rakkudes, Malphigi rakkudes, ovariaalsetes toiterakkudes, naha- ja sooleepiteelis, trofoblasti rakkudes.

Geenide valikuline aktivatsioonBändid ja interbändid (diskid, vöödid)Drosophilal kuni 5000 bändi, iga bänd sisaldab 3000 – 300 000 aluspaari haploidsekromosoomistiku kohtaIga ling kromatiinis vastab unikaalsele genoomi regioonile vastutades erinevate funktsioonide täitmise eestEkdüsoon - süntees pidev kogu eluea vältel

Võib esineda 10...12 reduplikatsiooni tsüklit, mistõttu võib olla kromatiidide arv ühes kromosoomis vahemikus 1024...4096 – seetõttu valgusmikroskoobis ka nähtavad

Preparaadid:

- Taimeraku (Allium sp.)mitoos- Loomaraku (Ascars sp.) mitoos- Taimeraku (Allium sp.) meioos- Polüteenkoromosoomid (Chironomys sp.)- Barri keha suu limaskesta rakkudes (Homo sapiens)