Chromosomale band van vissen: betekenis en structuur (met diagram)

In dit artikel zullen we ingaan op de betekenis en de structuur van de chromosomale band van vissen.

Betekenis van Chromosomal Band:

Een band wordt gedefinieerd als dat deel van een chromosoom, dat zich duidelijk onderscheidt van het aangrenzende segment door het verschijnen van lichte (heldere) en donkere strepen of banden, die over de lengte ervan verschijnen na te zijn gekleurd met specifieke kleurstoffen.

De gekleurde chromosomen vertonen bij visualisatie onder een microscoop een continue reeks heldere en donkere banden (of fluorescent versus niet-fluorescent). Belangrijk is dat elk chromosoom een ​​uniek bandpatroon vertoont, analoog aan 'streepjescode', waardoor het op betrouwbare wijze kan worden onderscheiden van andere chromosomen van dezelfde grootte en centromere positie (figuur 36.1).

De oorzaken van vele ziekten bij mensen kunnen nu worden vastgesteld op basis van moleculaire genetica. Wolf Parkinson-syndroom wordt veroorzaakt door mutatie in 7q3, wat betekent dat het defect te wijten is aan chromosoom 7 en in de q-arm aan band drie (figuur 36.2).

Structuur van de chromosoomband:

Om te begrijpen wat chromosomale banden vertegenwoordigen, is het essentieel om de structuur van het chromosoom te kennen. Eukaryotische chromosomen zijn samengesteld uit chromatine, een combinatie van nucleair DNA en eiwitten. Er zijn twee soorten chromatine, de ene staat bekend als heterochromatine en de andere wordt euchromatine genoemd.

Ze kunnen cytologisch worden onderscheiden in segmenten, het heterochromatine, het neemt een donkere vlek op, terwijl andere euchromatine is, dat een lichtere vlek aanneemt. Heterochromatine is gelokaliseerd in de periferie van de kern (Fig. 36.3).

Heterochromatine wordt verondersteld verschillende functies te vervullen, van genregulatie tot de bescherming van de integriteit van chromosomen. Het constitutieve heterochromatine vindt plaats rond het chromosoom centromere en nabij telomeren.

Alle cellen van een gegeven soort zullen hetzelfde gebied van DNA in constitutief heterochromatine verpakken en in alle cellen zullen alle genen die in het constitutieve heterochromatine aanwezig zijn, slecht tot expressie worden gebracht.

Het facultatieve heterochromatine zal niet consistent zijn binnen de cellen van een soort, en dus kunnen sequenties in één cel die is verpakt in facultatief heterochromatine (en de genen die slecht tot expressie worden gebracht) in euchromatin in een andere cel worden gepakt (en genen niet langer tot zwijgen worden gebracht) . Vandaar dat de vorming van facultatief heterochromatine wordt gereguleerd en vaak wordt geassocieerd met morfogenese of differentiatie.

De twee soorten eiwitten zijn histonen en niet-histonen eiwitten. Histonen zijn eiwitten die rijk zijn aan positief geladen aminozuren, lysine en arginine. Om deze reden binden ze stevig aan negatief geladen fosfaten in DNA. De niet-histoneiwitten zijn meestal transcriptiefactoren die het deel van het DNA reguleren dat in RNA transcribeert.

De banderingstechnieken vallen in twee groepen:

1. GQ- en R-banden, deze banden worden verdeeld over de lengte van het gehele chromosoom.

2. C-banden (centromere banden) en NOR's (nucleolus-organisatorgebieden). Ze worden gebruikt om een ​​beperking aantal specifieke banden of structuren te kleuren. C-banding-methoden maken identificatie van elk chromosoom in het somatische cel-complement niet mogelijk, maar kunnen worden gebruikt om specifieke chromosomen te identificeren.

G Banding:

G-banden worden verkregen door kleuring met Giemsa (daarom G-banden genoemd) na digestie van de chromosomen met trypsine of door azijnzout. Trypsine vertoonde een opvallend bandpatroon in bijna alle chromosomen van het complement. In de G-band bevat het donkere gebied heterochromatine, dat laat repliceert en rijk is aan adenine en thymine (AT).

De centromeren kleurden voor het grootste deel zwak. Dat wil zeggen ze waren negatief voor G-bandvorming, wat aantoont dat deze regio's gevoelig zijn voor de proteolytische werking van trypsine, terwijl de meeste telomeren, die heterochromatisch zijn, sterke kleuring vertoonden en daarom niet door trypsine verteerd werden. Het B-microchromosoom kon niet worden gevisualiseerd in de preparaten met G-strepen.

In vissen, I. labrosus, was G-banding prominent aanwezig in bijna al het diploïde aantal van 56 chromosomen zoals opgemerkt door de Carvalhoc en Dias (2005). Centromeren vertonen echter negatieve G-strepen.

In een onderzoek van de familie Pimelodiade gebruikten Swarca et al (2005) G-banding in chromosoompreparaten van Steindachneridion scripta en Pseudoplatystoms corruscans en vonden een patroon van longitudinale chromosomale differentiatie in de drie soorten.

Wanneer de restrictie-endonuclease, BamHI, werd gebruikt, toonde het de aanwezigheid van een overtollig microchromosoom (B-chromosoom), met zowel inter- als intra-individuele variatie. de Carvalho en Dias (2005) rapporteerden dat telomeren intact bleven, terwijl sommige centromeren zwak verteerd werden.

Het B-chromosoom werd ook niet verteerd door dit enzym. Het eerste paar chromosomen vertoonde een patroon van longitudinale banden, beide met G-strepen en door BamHI was dit duidelijker bij G-strepen. Dit bandpatroon kan worden beschouwd als een chromosomale marker voor deze populatie van I. labrosus.

Deze auteurs meldden ook het voorkomen van C-bandvorming in het heterochromatine van de telomere gebieden in de meeste van de chromosomen van I. labrosus van het Capivara-reservoir op de twee plaatsen, weinig chromosomen vertoonden C-banderende positieve centromeren. Wanneer aanwezig, leek het overtallige of B microchromosoom volledig heterochromatisch.

G-banden werden ook waargenomen in Indiase vissen, zoals Channa punctatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore en Labeo rohita. Lakra en Krishna (1994) rapporteerden G-gestreepte karyotypen in Indiase grote karpers. Sharma en Sharma (1998) rapporteerden ook G-banden in chromosomen van grote aantallen Indiase vissen.

Met betrekking tot heterochromatineverdelingspatroon in andere populaties van I. labrosus is gebleken dat elke populatie een kenmerkend patroon heeft. Summer (1977) vond een grote hoeveelheid heterochromatine in interstitiële en terminale regio's in I. populus van het Jurumirim-reservoir.

Aan de andere kant vonden Swarco et al. (2005) centromeer en telomerisch heterochromatine in een populatie uit de Mogi-Guacu-rivier (SP), en praktisch Abe & Muramoto (1975) hebben waargenomen dat heterochromatine voornamelijk in telomere regio's wordt gedistribueerd vanuit het Tibagi-rivier (TR). Ze suggereerden dat deze chromosomen worden gebruikt als marker voor deze populatie.

R-banden zijn ongeveer het omgekeerde van G-banden (de R staat voor "omgekeerd"). Het donkere gebied is euchromatisch en waar lichte gebieden heterochromatine zijn. R-bandvorming wordt verkregen door hitte en gebruik van Giemsa of fluorescentie. Florescentie G- R-banden zijn de fotografische negatieven van de heldere veldversies dwz het omgekeerde van de helderveld G-band en R-banden.

C-bandering:

C-banding wordt uitgevoerd door de-zuivering met zuur, denaturering wordt uitgevoerd door base en extractie van niet-heterochromatisch DNA in hete zoutoplossingen zoals vermeld door Coming (1978) en daarna gekleurd met Giesma-kleuring. Het bevlekt gebieden van constitutief heterochromatine, dat dicht opeengepakt is en herhalend DNA bevat.

C-banderegio's werden aangetoond in telomere gebieden van de meeste van de chromosomen van meerval, Iherigichthys labrosus, ontleend aan het Capivara Reservoir. Het C-bandpatroon in sommige chromosomen werd verkregen door Alul (endonuclease), dat de DNA-specifieke sequentie AG / CT identificeert en splitst.

Swarca (2005) verkreeg ook strepenpatronen vergelijkbaar met C-banding met Alul in Pinirampus pirinampu en Pimelodus maculatus, evenals Swarca (2005) in Steindochneridion sp en S. scripta. In Indiase vissen verwierven Rishi en Rishi (1992) C-bands in Labeo rohita, terwijl Sharma en Sharma (1998) C-bands opnamen in Mastacembelus pancalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni enz.

Q-banding:

In deze techniek worden de chromosomen gekleurd met fluorescente quinacrinekleurstof en de chromosomen vertonen intens fluorescerende (quinacrine) Q-banden. Deze banden zijn rijk aan adenine en thymine (AT). Bij blootstelling aan ultraviolet licht vertonen ze intense fluorescentie.

NOR Silver-Staining:

Deze procedure helpt bij het identificeren van genen voor ribosomaal RNA in een vorige celcyclus. NOR bandvorming wordt uitgevoerd met behulp van zilverkleuring met fluorochroom chromomycine A3 (CMA) onderscheidende chromosomale plaatsen van 18s ribosomaal RNA. De regio is rijk aan Guanine en Cytosine (CG). Als het bezaait is met mithraycine, bevlekt het blijkbaar het DNA. Het is bestudeerd in ongeveer 200 soorten vissen.

In Cyprinus carpio werd één paar NOR opgemerkt terwijl interstitiële NOR werd gerapporteerd in Channa punctatus door Rishi (1972). Onlangs heeft Swarca (2005) secundaire vernauwingen waargenomen op de korte arm van het eerste paar acrocentrics, waarvan is aangetoond dat het in verband wordt gebracht met het moleculaire organisatorgebied in Zungaro zungaro (Pisces, Pimelodidae).

Beperking Endonucleasebanding en fluorescentie in situ Hybridisatie is een moleculair-cytogenetische techniek die uitgebreid moet worden toegepast bij de studie van vischromosomen.