Kromosomalt bånd av fisk: Betydning og struktur (med diagram)

I denne artikkelen drøfter vi om betydningen og strukturen av kromosomalt bånd av fisk.

Betydning av kromosomalt band:

Et bånd defineres som den delen av et kromosom, som tydelig skiller seg fra det tilstøtende segmentet ved å oppvise lyse (lys) og mørke striper eller bånd som fremstår langs lengden etter å være farget med bestemte farger.

Farget kromosomer når de visualiseres under mikroskop, viser en kontinuerlig serie med lyse og mørke bånd (eller fluorescerende mot ikke-fluorescerende). Det er viktig at hvert kromosom viser et unikt båndmønster som er analogt med "strekkode", som gjør det mulig å differensieres pålitelig fra andre kromosomer av samme størrelse og sentromererposisjon (figur 36.1).

Årsakene til mange sykdommer hos mennesker kan identifiseres nå på grunnlag av molekylær genetikk. Wolf Parkinson syndrom skyldes mutasjon i 7q3, noe som betyr at defekten skyldes kromosom 7 og i q-armen ved bånd tre (figur 36.2).

Struktur av kromosombånd:

For å forstå hva kromosomale band representerer, er det viktig å kjenne strukturen av kromosom. Eukaryote kromosomer er sammensatt av kromatin, en kombinasjon av nukleært DNA og proteiner. Det finnes to varianter av kromatin, en er kjent som heterochromatin og en annen kalles som eukromatin.

De kan skilles cytologisk i segmenter, heterochromatin, det tar mørk flekk mens andre er eukromatin, som tar lettere flekk. Heterokromatin er lokalisert i periferien av kjernen (figur 36.3).

Heterokromatin antas å betjene flere funksjoner, fra genregulering til beskyttelse av integriteten til kromosom. Konstitutiv heterochromatin forekommer rundt kromosomsenteret og nær telomerer.

Alle celler av en gitt art vil pakke det samme DNA-området i konstitutivt heterochromatin, og i alle celler vil alle gener som er inneholdt i konstitutiv heterochromatin, bli dårlig uttrykt.

Det fakultative heterochromatin vil ikke være konsistent i cellene til en art, og således vil sekvenser i en celle som er pakket i fakultativ heterochromatin (og genene i dårlig uttrykt) bli pakket i eukromatin i en annen celle (og gener ikke lenger tyst) . Dermed er dannelsen av fakultativ heterochromatin regulert, og er ofte forbundet med morfogenese eller differensiering.

De to typene proteiner er histoner og ikke-histon-proteiner. Histoner er proteiner rik på positivt ladede aminosyrer, lysin og arginin. Av denne grunn binder de seg tett til negativt ladede fosfater i DNA. Ikke-histon-proteiner er for det meste transkripsjonsfaktorer som regulerer den delen av DNA som transkriberer til RNA.

Banding teknikkene faller i to grupper:

1. GQ og R-band, disse båndene fordeles langs hele kromosomets lengde.

2. C-bånd (sentromeriske bånd) og NORs (nukleolusorganiseringsregioner). De er vant til å flekke et begrensnings antall spesifikke bånd eller strukturer. C-banding-metoder tillater ikke identifisering av hvert kromosom i den somatiske cellekomplementet, men kan brukes til å identifisere spesifikke kromosomer.

G Banding:

G-band oppnås ved flekk med Giemsa (dermed kalt G-bånd) etter fordøyelse av kromosomene med trypsin eller med eddik-saltoppløsning. Trypsin demonstrerte et iøynefallende båndmønster i nesten alle kompromissens kromosomer. I G-båndet inneholder mørke regionen heterochromatin, som er sent repliserende og er rik på adenin og tymin (AT).

Sentromeren for det meste fargede svakt. Det vil si at de var negative for G-banding, og viste at disse områdene er følsomme over for proteolytiske virkninger av trypsin, mens de fleste av telomerer, som er heterochromatiske, viste sterk farging og derfor ikke ble fordøyd av trypsin. B-mikrokromosomet kunne ikke visualiseres i G-båndpreparatene.

I fisk, I. labrosus, var G-banding fremtredende i nesten alle de diploide antall 56 kromosomer som lagt merke til av Carvalhoc og Dias (2005). Imidlertid viser sentromerer negativ G-banding.

I en studie av familien brukte Pimelodiade Swarca et al (2005) G-banding i kromosompreparater av Steindachneridion scripta og Pseudoplatystoms corruscans og fant et mønster av longitudinell kromosomal differensiering i de tre artene.

Når restriktionsendonukleasen, Bam HI ble brukt, viste tilstedeværelsen av et supernumerært mikrokromosom (B-kromosom), med både inter- og intra-individuell variasjon. De Carvalho og Dias (2005) rapporterte at telomerer forblev intakt, mens noen sentromerer var svakt fordøyet.

B-kromosomet ble heller ikke fordøyd av dette enzymet. Det første paret av kromosomer viste et mønster av langsgående bånd, både med G-banding og BamHI, dette var tydeligere med G-banding. Dette båndmønsteret kan betraktes som en kromosomal markør for denne populasjonen av I. labrosus.

Disse forfatterne rapporterte også forekomsten av C-banding i heterochromatin av de telomeriske områdene i de fleste kromosomene av I. labrosus fra Capivara reservoaret på de to lokaliteter, få kromosomer viste C-banding positive sentromerer. Når det var tilstede, oppstod det supernumerære eller B-mikrokromatoset helt heterokromatisk.

G-bånd ble også observert i indiske fisk, som Channa punctatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore og Labeo rohita. Lakra og Krishna (1994) rapporterte G-banded karyotyper i indiske store karper. Sharma og Sharma (1998) rapporterte også G-bånd i kromosomer av stort antall indiske fisk.

Når det gjelder heterochromatinfordelingsmønster i andre populasjoner av I. labrosus, har det vist at hver populasjon har et karakteristisk mønster. Sommeren (1977) fant en stor mengde heterochromatin i interstitiale og terminale regioner i populasjonen av I. labrosus fra Jurumirim reservoaret.

På den annen side har Swarco et al., (2005) funnet sentromerisk og telomerisk heterochromatin i en befolkning fra Mogi-Guacu-elven (SP), og praktisk talt Abe & Muramoto (1975) observert at heterochromatin distribueres hovedsakelig i telomeriske regioner fra Tibagi River (TR). De foreslo at disse kromosomene brukes som markør for denne populasjonen.

R-bånd er omtrent baksiden av G-båndene (R står for "revers"). Den mørke regionen er eukromatisk og hvor som lyse områder er heterochromatin. R-banding oppnås ved varme og bruk av Giemsa eller fluorescens. Florescence G-R-bånd er de fotografiske negativene til de lyse feltversjonene, dvs. omvendt av det lyse feltet G-bånd og R-bånd.

C Banding:

C-banding gjøres ved de-rensing med syre, denaturering utføres ved base og ekstraksjon av ikke-heterochromatisk DNA i varme saltløsninger som angitt av Coming (1978) og deretter farget med Giesma-flekk. Det flekker områder av konstitutiv heterochromatin, som er tett pakket og inneholder repeterende DNA.

C-banding-regioner ble påvist i telomeriske områder av de fleste kromosomene av steinbit, Iherigichthys labrosus, tatt fra Capivara reservoaret. C-båndmønster i noen kromosomer ble oppnådd av Alul (endonuklease), som identifiserer og spalter den DNA-spesifikke sekvensen AG / CT.

Swarca (2005) fikk også båndmønstre som ligner på C-banding med Alul i Pinirampus pirinampu og Pimelodus maculatus, som gjorde Swarca (2005) i Steindochneridion sp og S. scripta. I indiske fisk oppnådde Rishi og Rishi (1992) C-band i Labeo rohita, mens Sharma og Sharma (1998) registrerte C-bånd i Mastacembelus pankalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni etc.

Q Banding:

I denne teknikken er kromosomene farget med fluorescerende kinakrinfarger og kromosomene viser intense fluorescerende (kinakrine) Q-bånd. Disse båndene er rikt på adenin og tymin (AT). Når de blir utsatt for ultrafiolett lys, viser de sterk fluorescens.

NOR Sølvfarget:

Denne prosedyren bidrar til å identifisere gener for ribosomal RNA i en tidligere celle syklus. NOR banding utføres ved hjelp av sølvfarging med fluorokrom kromomycin A3 (CMA) som skiller kromosomale steder av 18-ribosomalt RNA. Regionen er rik på Guanine og Cytosine (CG). Hvis flekk med mithraycin, flekker det tilsynelatende DNA. Det har blitt studert på ca 200 arter av fisk.

I Cyprinus carpio ble ett par NOR lagt merke til mens interstitial NOR ble rapportert i Channa punctatus av Rishi (1972). For nylig observerte Swarca (2005) sekundære sammenbrudd på den korte armen av det første paret acrocentrics, vist å være forbundet med molekylærorganiseringsregionen i Zungaro zungaro (Fiskene, Pimelodidae).

Restriksjon Endonuclease Banding og Fluorescence in Situ Hybridisering er molekylær cytogenetisk teknikk som skal vedtas i stor grad i studien av fisk kromosomer.