- •1).Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки.
- •2). Половые генетические аномалии. Роль генотипических факторов в формировании патологических изменений фенотипа человека.
- •3). Класс Цестоды. Морфология, жизненный цикл, патогенность лентеца широкого. Диагностика и профилактика дифиллоботриоза.
- •4). Задача.
- •1). Организация открытых биологических систем в пространстве и во времени. Поток информации в клетке и ультраструктуры их обеспечивающие (поровый комплекс, рибосомы и т. Д.).
- •2). Генотип - сбалансированная система взаимодействующих генов. Медицинские аспекты аллельного взаимодействия генов.
- •3). Паразитизм как экологический феномен. Классификация паразитов. Понятие о промежуточных, окончательных и резервуарных хозяевах.
- •2). Генотип - сбалансированная система взаимодействующих генов. Наследование признаков у человека по типу эпистатического взаимодействия.
- •3).Экологическая безопасность. Критерии экологической безопасности.
- •1).Свойства и функции наследственного материала. Самовоспроизведение наследственного материала. Принцип и этапы репликации днк.
- •2). Особенности путей инвазии, локализации и дифференциальной диагностики Plasmodium vivax, Plasmodium ovale.
- •3). Неорганические ксенобиотики среды обитания (ртуть, свинец, мышьяк и т. Д.). Биоаккумуляция их в организме человека. Тератогенное, мутагенное, канцерогенное
- •2). Генотип - сбалансированная система взаимодействующих генов. Наследование признаков у человека по типу полимерии.
- •1).Изменчивость-свойство , определяющее возникновение новых признаков в развитии живого.Мутации,механизмы возникновения.Классификация.Медицинское и эволюционное значение мутаций.
- •1.Спонтанные и индуцированные
- •3.Летальные,сублетальные, нейтральные мутации.
- •4.По изменению генетического материала.
- •1.Генные(точковые) мутации
- •2.Хромосомные абберации(перестройки)
- •3.Геномные мутации
- •2).Формы размножения организмов.Особенности полового размножения, его эволюционное значение.Отличия половых клеток от соматических. Преимущества полового размножения.
- •3).Экология Жгутиковых.Морфологическая характеристика класса Жгутиковые.Жизненный цикл.Патогенез лямблий.Диагностика и профилактика лямблиоза.
- •1). Экологическая безопасность человека.
- •2.3. Экологическая этика поведения
- •2). Хромосома, ее химический состав. Структурная организация хроматина. Гетерохроматин и эухроматин.
- •2). Упорядоченность хода эмбриогенеза. Генетические и клеточные механизмы дифференцировки (пролиферация, клеточные перемещения и т. Д.).
- •3) . Экология Самарской области. Эколого-гигиеническая характеристика
- •1).Химические компоненты биологических систем. Роль органических веществ в нормальной жизнедеятельности клетки и организма.
- •2). Особенности хромосомной организации в зависимости от фазы пролиферативного учения (хроматин, метафазная, хромосома)
- •3).Экология ленточных червей. Морфология, жизненный цикл, патогенность эхинококка. Диагностика и профилактика эхинококкоза.
- •1). Особенности многоклеточной организации биосистем. Иерархические уровни жизни (микросистемы, мезосистемы, макросистемы). Проявления главных свойств жизни на различных уровня ее организации
- •2). Типы моногенного наследования. Особенности х-сцепленного и голандрического типов наследования. Примеры нормальных и патологических признаков, сцепленных с половыми хромосомами.
- •3). Экология саркодовых. Морфология, жизненный цикл, патогенное действие дизентерийной амебы. Возможные осложнения, диагностика, профилактика амебиаза.
- •3.1 Систематика Класса Саркодовые.
- •3.2 Общая характеристика класса саркодовые.
- •3.3. Медицинское значение класса Саркдовые.
- •1). Биосинтез белка - процесс реализации генетической информации.
- •3). Экология Самарской области.
- •1).Геном как эволюционно сложившаяся система генов.Функциональная классификация генов (структурная,регуляторная,модуляторная)
- •2).Репарация как процесс поддержания морфологической ценности систем на уровне организма.Физиологическая регенерация, её значение.
- •3).Место экологии среди других наук
- •1).Исторические этапы формирования представлений об организации материального субстрата наследственности и изменчивости
- •2). Эмбриональный период развития организма. Дробление как процесс образования многоклеточного зародыша. Особенности пролиферации клеток па этапе дробления. Тип дробления у человека.
- •3). Экология Самарской области. Насыщенность литосферы городов и районов ксенобиотиками антропогенного происхождения. Заболевания населения, экологически зависимые от техногенных загрязнений почвы
- •1).А)Реализация генетической информации. Б)Взаимосвязь между геном и признаком. В)Центральная догма молекулярной биологии. Смысловое значение ее постулатов.
- •2).Эмбриональный период индивидуального развития. Гаструляция как процесс формирования многослойного зародыша. Первичный органогенез (нейруляция). Зародышевые листки и их производные.
- •3).Экология споровиков. Жизненный цикл малярийного плазмодия на примере Plasmodium vivax. Профилактика малярии.
- •1). Репарация как механизм поддержания генетического гомеостаза. Виды репарации.
- •2). Дробление как процесс образования многоядерного зародыша. Типы дробления. Связь яйцеклетки с типом дробления.
- •3). Акариформные клещи: чесоточный зудень и железница угревая - возбудители заболеваний человека. Морфологическая характеристика , цикл развития, географическое распространение . Профилактика.
- •1). Развитие представлений о сущности жизни. Определение жизни с позиций системного подхода.
- •2). Биологические и генетические аспекты пола. Типы определения пола.
- •1).Ген как единица изменчивости. Генные мутации и их классификация. Причины и механизмы возникновения генных мутаций. Мутон. Последствия генных мутаций для человека.
- •2).Прогенез.Многофункциональная организация зрелой яйцеклетки. Пространственная упорядоченность цитоплазмы яйца. Значение генома яйцеклетки для начальных стадий онтогенеза.
- •3).Экология споровиков. Морфология, жизненный цикл токсоплазмы. Приобретенный и врожденный токсоплазмоз. Профилактика токсоплазмоза.
- •2). Профилактика наследственных заболеваний. Медико-генетическое консультирование, его медицинское значение. Этапы консультирования.
- •3).Дифференциальная диагностика Plasmodium malariae, Plasmodium falciparum.
- •3). Ксенобиотики в пищевых продуктах. Пути поступления ксенобиотиков
- •1). Пространсвенная организация и местоположение органов в эмбриогенезе. Критические периоды эмбриогенеза.
- •2). Мутационный груз, его биологическая сущность и значение. Антимутационные механизмы.
- •4). Задача.
- •1).Оплодотворение - начальный этап развития нового организма. Фазы Оплодотворения.
- •2).Методы изучения генетики человека. Селективные диагностические программы. Цитогенетический метод генетики.
- •3). Экология круглых червей. Понятие о биогельминтах. Морфология, жизненный цикл, патогенное действие трихинеллы. Диагностика и профилактика трихинеллеза.
- •3).Пищевые добавки в продуктах питания. Биоаккумуляция в организме человека. Воздействие пищевых добавок на клеточные и тканевые структуры. Мониторинг ксенобиотиков в плодоовощной и мясной продукции.
- •1). Особенности хромосомной организации в зависимости от степени пролиферации. Морфология хромосом. Правила хромосом.
- •2). Заключительный этап онтогенеза. Формирование совокупности половых признаков. Их гормональное обеспечение.
- •1.1 Характерные черты организации класса Сосальщики.
- •4).Задача
- •1). Ведущие процессы постэмбрионального онтогенеза. Рост и конституция человека - важнейшие показатели здоровья.
- •2). Закономерности наследования внеядерных генов. Болезни человека с нетрадиционным типом наследования (митохондриальные)
- •3). Основные государственные приоритеты в политике здоровья питания человека Российской Федерации.
- •1). Геномный уровень организации наследственного материала. Геном, кариотип как видовые характеристики. Кариотип человека. Денверская классификация хромосом.
- •2). Пол – фенотипическая характеристика организма. Половые генетические и соматические аномалии. Причины и механизмы возникновения.
- •3). Экология круглых червей. Морфология, жизненный цикл, патогенность власоглава. Диагностика и профилактика трихоцефалёза.
- •1).Генные мутации. Причина их возникновения. Классификация генных мутаций.
- •2).Основные положения хромосомной теории. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушение сцепления генов.
- •3).Тип Плоские черви. Морфология, жизненный цикл, пути инвазии, локализация, патогенное действие бычьего цепня. Особенности лабораторной диагностики и профилактики тениаринхоза.
- •Классификация
- •Дупликации
- •Инверсии
- •Транслокации
- •2).Биохимический метод
- •3). Экология сосальщиков
- •1.1. Сосальщики – возбудителя трематодозов человека. Морфология, циклы развития, патогенное действие сосальщиков. Диагностика и профилактика трематодозов
- •2) Сосальщики с одним промежуточным хозяином, обитающие в кровеносных сосудах.
- •3) Сосальщики с двумя промежуточными хозяевами.
- •1).Первичный органогенез (нейруляция) как процесс образования комплекса осевых органов хордовых. Дифференцировка зародышевых листков. Образование органов и тканей.
- •2). Современный глобальный экологический кризис. Пути и способы преодоления кризисной экологической ситуации
- •3). Класс Цестоды. Особенности морфологической характеристики ленточных червей.
- •2.1. Ленточные черви – возбудители цестодозов человека. Морфология, циклы развития, патогенное действие цестод. Диагностика и профилактика цестодозов.
- •1).Репродукция ядерного материала. Амитоз. Специфика течения. Виды прямого деления ядер. Биологическое значение амитоза для многоклеточного организма. Результаты амитотического деления при патологии
- •2). Типы моногенного наследования. Критерии аутосомного (доминантного и рецессивного) наследования у человека. Заболевания, наследуемые как менделирующие признаки.
- •1). Мейоз как процесс формирования гаплоидных гамет. Фазы редукционного и эквационного деления, их характеристика и значение. Нарушения хода мейоза и последствия для потомства.
- •2).Популяционно-статический метод изучения генетики человека. Закон Харди-Вайнберга. Значение популяционно-статического метода для медицины.
- •3).Ионизирующая радиация. Опасные виды излучения и дозы воздействия. Искусственные и естественные источники радиации. Виды .Облучения.
- •2).15 Методичка
- •3).Особенности профилактики экологически зависимых заболеваний.
- •1). Медицинская экология. Предмет, содержание, задачи, методы. Появление нового типа заболеваний человека - экологически зависимых болезней.
- •2).Мутации. Причина возникновения мутаций. Мутагены, их классификация.
- •1.Генные мутации
- •1).Мутагенное воздействие ксенобиотиков на человеческий организм. Антимутагенез.
- •2). Экосистемы и адаптация. Представление об адаптивных типах человека
- •3). Класс Ленточные черви (Цестоды). Морфология, жизненный цикл, пути инвазии, локализация, патогенное действие свиного цепня. Возможные осложнения, диагностика и профилактика тениоза.
- •1). Экология человека
- •2). Опасность идуцированного мутагенеза. Мутагенный груз, его биологическая сущность и значение.
- •3). Паразитоценоз. Взаимоотношения в системе «паразит-хозяин»: действие паразита на хозяина; хозяина на паразита. Адаптация различных представителей к паразитическому образу жизни.
- •4.Ситуационная задача.Методичка
- •1). Морфология хромосом, нуклеосомная модель строения хромосом. Основные положения хромосомной теории
- •2).Геномные мутации, причины и механизмы их возникновения. Классификация и значение геномных мутаций. Нарушения мейоза и митоза как механизмы возникновения генеративных и соматических мутаций.
- •3).Экология насекомых. Насекомые - переносчики инфекционных заболеваний. Особенности морфологии и жизненного цикла вшей. Профилактика педикулеза и фтириоза.
- •1).Неорганические компоненты живых систем. Значение их в жизнедеятельности клетки.
- •2).Рекомбинация наследственного материала, ее медицинское значение. Рекон. Комбинативная изменчивость и ее механизмы.
- •3). Экология клещей. Особенности строения, жизненного цикла паразитических клещей. Возбудители клещевой чесотки и демодекоза. Рекомендации к профилактике заражения.
- •1).Экологические аспекты радиационной биологии.
- •2).Эмбриональный период развития организма. Дробление как процесс.
- •3).Рациональное и адекватное питание как профилактика экологически зависимых заболеваний.
- •2).Меры предупреждения попадания ксенобиотиков с пищевыми продуктами.
3).Экология споровиков. Морфология, жизненный цикл токсоплазмы. Приобретенный и врожденный токсоплазмоз. Профилактика токсоплазмоза.
K классу споровиков относятся исключительно паразитические простейшие. Паразитируют они в самых различных беспозвоночных и позвоночных животных. Паразитами человека являются споровики из отряда Cосcidiida, подотрядов Eimeridea и Haemosporiidea. B процессе эволюции они приспособились к паразитированию а таких органах как кишечник, печень, почки, кровеносная система, кровь, мышцы и нервная система. Приспособление к паразитизму у споровиков чрезвычайно совершенное. У них отсутствуют специальные органы захвата пищи и питаются они осмотическим путем. Все споровики имеют сложные циклы развития с чередованием бесполой и половой формы размножения, что обеспечивает, с одной стороны, увеличение числа паразитов в данном хозяине, а с другой -образование стадий, служащих для заражения новых особей.
Представитель класса споровиков, отряда кокцидий -Toxoplasma gondii -является паразитом сотен видов млекопитающих и птиц. Он обнаружен во всех континентах и на всех географических широтах. Токсоплазма способна поражать самые разнообразные ткани и клетки своих хозяев. В то же время приобретенный токсоплазмоз может протекать и бессимптомно.
Морфология токсоплазмы
Toxoplasma gondii в стадии внутриклеточного парaзита имеет форму тела в виде дольки апельсина. Один конец токсоплазмы заострен, другой -закруглен. Длина от 4 до 7 мкм. При окраске по Романовскому цитоплaзма голубовато-серая, а расположенное в центре тела ядро -красно-фиолетовое. На переднем конце нахoдится опорноe образование, в стенке которого располагаются спирально закрученные фибриллы -коноид. От него отходят роптрии -трубчатые образования, расширяющиеся на заднем конце. Есть основание полагать, что в роптриях содержатся вещества, обладающие протеолитическими свойствами. Возможно, эти веществa, по другим специальным органоидам -микронемам, изливаются на клеточны е мембраны хозяина. Питание токсоплазмы осуществляется через микропоры - впячивания пелликулы (микроцитостомы). Остальные клеточные структуры типичны (митохондрии, ЭПС и др.). Таким обрaзом, токсоплазма - паразит с очень глубокими и разнообразными приспособлениями.
Цикл развития
В цикле развития токсоплaзмы чeтко выделяются кишечная и внекишечная (тканевая) формы развития. При этом, кишечная фаза протекает в организме окончательного хозяина, которым являются представители семейства кошачьих ( кошка, рысь, тигр, барс и др.)
Тканевая фаза развития происходит в органах и системах разнообразных факультативных промежуточных хозяев. Круг их очень широк - около 150 видов птиц и более 300 видов млекопитающих.
Следует отметить, что развитие токсопрлазмы может происходить без смены хозяев:
-заражение окончательного хозяина от окончательного. Инвазионная форма при этом - спорулированная ооциста;
-заражение промежуточного от промежуточного. Инвазионная форма - эндозоиты, истинные цисты, псевдоцисты с мерозоитами.
При смене хозяев инвазионными являются одни и те же стадии - ооциста, эндозоит, циста с мерозоитами, как для окончательного, так и для промежуточного хозяина
В организме кошки (заражение пероральное, алиментарное) из ооцист или эндозоитов, или цистозоитов развиваются путем эндодиогении и шизогонии в слизистой кишечника многочисленные шизонты ( мерозоиты). Из некоторых из них развиваются макро- и микрогаметы. которые копулируют в эпителиальных клетках кишечника кошки с образованием неспорулированной ооцисты они выпадают в просвет кишки и выбрасываются с фекалиями в окружающую среду, где проходят спорогонию. Зрелая ооциста представляет собой две спороцисты с четырьмя спорозоитами в каждой. Ооциста инвазионна и для кошки, и для человек.
В тонком кишечнике человека происходит высвобождение спорозоитов из ооцист, либо из цистозоитов, цист, эндозоитов и начинается тканевая фаза развития. Человек заражается алиментарным путем, как через продукты питания -молоко, мясо, яйца, содержащие парaзитов, так и при несоблюдении правил личной гигиены после контакта c кошками и с другими домашними животными, на шерсти которых могут быть зрелые ооцисты.
B тканях кишечника человека происходит бесполое размножение -эндодиогения и эндополигения (множественное деление в клетках хозяина) и образуются от 12 цо 32 эндозоитов. Через местные некротические очаги эндозоиты попадают в кровеносные и лимфатические сосуды и далее в различные ткани. Размножение паразитoв циклически повторяется и диссеминация токсоплазм усиливается. Скопления эндозоитов в тканях человека образуют псевдоцисты (общая оболочка образована продуктами клеток хозяина) и истинные цисты, у которых оболочка собственная, паразитарная. В зрелой цисте можeт насчитываться несколько тысяч паразитов, что в конечном итоге, может обусловить высокую патогенность.
Возможен и трансплацентарный путь заражения, что приводит к врожденному токсоплазмозу. Передача токсоплазм может происходить от поколения к поколению (в эксперименте на мышах до 10-20 поколений). Редко, но могут быть и другие пути заражения -половой, воздушно-капельный и трансмиссивный (токсоплазм выявляли у кровососущих насекомых и в эякуляте человека). Возможен и перкутанный путь -проникновение паразитов через поврежденную кожу человека попaдут эндозоиты из тканей инвазированных животных.
Приобретенный и врожденный токсоплазмоз
Восприимчивость человека к токсоплазмозу чрезвычайно высокaя.
Болезнь у людей может протекать в виде практически бессимптомного состояния, до клинически выраженной с летальным исходом. Примерно у 1 % токсоплазмозных людей отмечаются слабовыраженные признаки болезни - общая слабость, снижение аппетита, памяти, боли в области сердца. У 0,2-0,5°/о людей хроническая форма болезни переходит в остры й токсоплазмоз.
При трансплацентарном заражении в первые месяцы беременности возможна гибель плода. Внутриутробное заражение в поздние сроки беременности сопровождается рaзвитием острой формы токсоплазмоза - значительными нарушениями в нервной, сердечнососудистой сисreмах, органах зрения и пр.
Диагностика
Для прижизненной диагностики токсоплазмоза человека применяют как иммунологические методы, так и парaзитарные -обнаружение парaзитов при микроскопировании мaзков крови, пунктата спинномозговой жидкости, биоптата лимфатических узлов, ткани плаценты.
Профилактика
Профилактика токсоплaзмоза должна быть направлена на оздоровление синантропных очагов путем уничтожения беспризорных кошек, ветеринарного надзора над домашними кошками. Нельзя кормить кошек сырым мясом, сырыми яйцами, некипяченым молоком. Следует ежедневно дезинфицировать ящик c песком для кошки.
Личнaя профилактика предполагает тщательное мытье рук после контакта с сырым мясом, с землей, с шерстью кошек, собак. Необходимо проточной водой мыть огородную зелень, ягоды, овощи. Нельзя дегустировать сырой мясной фарш, пить сырое молоко. В заключение, следуeт отметить, что другого такого паразита в природе нет, потому что для него характерны всe известные пути заражения и локализация паразита во всех тканях и органах человека.
4). Задача. Проведенное лабораторное исследование мазка крови больного
показало наличие в эритроцитах шизонтов лентовидной формы. В стадии
меруляции насчитывается от 6 до 12 мерозоитов, расположенных в виде
розетки. Пораженные эритроциты в объеме не увеличены. Какой вид плазмодия
вызвал малярию?
Четырехдневная малярия развивается при паразитировакии Рl. malariae. Уже c первых приступов устанавливается четкая периодичность их. через два дня на третий, обычно в полдень. Приступы могут продолжаться в течение б часов, затем температура резко снижается и в межприступный период состояние больных удовлетворительное. После 8-14 приступов клинические проявления могут самостоятельно прекратиться, хотя процесс эритроцитарной шизогонии на очень низком уровне может продолжаться в течении всей жизни больного. Диагностические признаки PI. malariae следующие: - пораженный эритроцит в объеме не увеличивается; - характерно только единичное поражение эритроцита (одно кольцо); - растущий шизонт (трофозоит) лентовидной формы; - пигмент рассеян по всей цитоплазме паразита в виде крупных зерен; - при меруляции образуются от б до 12 мерозоитов, расположенных в виде правильной розетки вокруг кучки золотисто-желтого пигмента. Профилактика малярии связана, прежде всего, c повсеместным существованием комаров рода Anopheles. Особую опасность приобретает завоз .малярии лицами, приезжающими из тропических стран Азии, Африки, Латинской Америки. От местных органов здравоохранения требуется постоянный Контроль за выявлением больных Н паразитоносителей среди приезжих иностранцев. Обследованию также подлежат лица, приехавшие из южных районов (Закавказье, Средняя Азия ) во всех случаях повышенной температуры c невыясненной причиной. Следует помнить, что заражение малярией может произойти при переливании крови или при гемотерапии (например, при переливании крови матери ребенку внутримышечно). Известны случаи, когда кровь, взятая от лиц перенесших малярию много лет назад, вызывала заболевание y реципиентов. C целью предупреждения подобных случаев должен осуществляться тщательным отбор доноров.
Билет 19
1). Хромосомный уровень организации наследственного материала. Химический состав и структура хроматина. Виды хроматина. Конститутивный и факультативный гетерохроматин.
В соответствии с хромосомной теорией наследственный материал, представленный в виде отдельных генов, организован в хромосомы. Благодаря наличию хромосом достигается объединение генов в комплексы — группы сцепления, количество которых во много раз меньше числа генов. Это позволяет точно распределять наследственный материал между клетками или передавать его от организма к организму, а также создает условия для появления новых комбинаций групп сцепления (анафаза I мейоза) или участков гомологичных хромосом (кроссинговер в профазе I мейоза) в гаметах. Таким образом, наличие хромосомной организации наследственного материала обеспечивает закономерности его распределения в потомстве и разнообразие организмов данного вида по их генетической структуре. Хроматин - основной компонент клеточного ядра - достаточно легко получить из выделенных интерфазных ядер и из выделенных митотических хромосом. Для этого используют его свойство переходить в растворенное состояние при экстракции водными растворами с низкой ионной силой или просто деионизованной водой. При этом участки хроматина набухают и переходят в гель. Чтобы такие препараты перевести в настоящие растворы, необходимы сильные механические воздействия: встряхивание, перемешивание, дополнительная гомогенизация. Это, конечно, приводит к частичному разрушению исходной структуры хроматина, дробит его на мелкие фрагменты, но практически не меняет его химического состава.
Фракции хроматина, полученные из разных объектов, обладают довольно однообразным набором компонентов. Было найдено, что суммарный химический состав хроматина из интерфазных ядер и митотических хромосом мало отличаются друг от друга. Главными компонентами хроматина являются ДНК и белки, среди которых основную массу составляют гистоны и негистоновые белки (см табл. 3).
В среднем в хроматине около 40% приходится на ДНК и около 60 % на белки, среди которых специфические ядерные белки-гистоны, составляют от 40 до 80% от всех белков, входящих в состав выделенного хроматина. Кроме того в состав хроматиновой фракциии входят мембранные компоненты, РНК, углеводы, липиды, гликопротеиды. Вопрос о том, насколько эти минорные компоненты входят в структуру хроматина еще не решен. Так, например, РНК может представлять собой транскрибируемую РНК, которая еще не потеряла связь с матрицей ДНК. Другие же минорные компоненты могут представлять собой вещества соосажденных фрагментов ядерной оболочки.
В структурном отношении хроматин представляет собой нитчатые комплексные молекулы дезоксирибонуклеопротеида (ДНП), которые состоят из ДНК, ассоциированной с гистонами. Поэтому укоренилось другое название хроматина - нуклеогистон. Именно за счет ассоциации гистонов с ДНК образуются очень лабильные, изменчивые нуклеиново-гистоновые комплексы, где отношения ДНК : гистон равно примерно единице, т.е. они присутствуют в равных весовых количествах. Эти нитчатые фибриллы ДНП и есть элементарные хромосомные или хроматиновые нити, толщина которых в зависимости от степени упаковки ДНК может колебаться от 10 до 30 нм. Эти фибриллы ДНП могут в свою очередь дополнительно компактизоваться с образованием более высоких уровней структуризации ДНП, вплоть до митотической хромосомы. Роль некоторых негистоновых белков заключается именно в образовании высоких уровней компактизации хроматина.
Различают два вида хроматина - Эухроматин и гетерохроматин.
Эухроматин. Соответствует сегментам хромосом, которые Деспира-лизованы и открыты для транскрипции. Эти сегменты Не окрашиваются И не видны в световой микроскоп.
Гетерохроматин. Соответствует Конденсированным, Плотно скрученным сегментам хромосом (что делает их Недоступными для транскрипции). Он Интенсивно окрашивается Основными красителями, и в световом микроскопе имеет вид гранул.
Таким образом, По морфологическим признакам ядра (соотношению содержания эу - и гетерохроматина) можно оценить активность процессов транскрипции, а, следовательно, синтетической функции клетки. При ее повышении это соотношение изменяется в пользу эухроматина, при снижении - нарастает содержание гетерохроматина. При полном подавлении функции ядра (например, в поврежденных и гибнущих клетках, при ороговении эпителиальных клеток эпидермиса - кера-тиноцитов, при образовании ретикулоцитов крови) оно уменьшается в размерах, содержит только гетерохроматин и окрашивается основными красителями интенсивно и равномерно. Такое явление называется Кариопикнозом (от греч. karyon - ядро и pyknosis - уплотнение).
Распределение гетерохроматина (топография его частиц в ядре) и соотношение содержания эу - и гетерохроматина Характерны для клеток каждого типа, что позволяет осуществлять их идентификацию как визуально, так и с помощью автоматических анализаторов изображения. Вместе с тем, имеются определенные общие закономерности распределения гетерохроматина В ядре: его скопления располагаются Под кариолеммой, прерываясь в области пор (что обусловлено его связью с ламиной) и вокруг ядрышка (Перинуклеолярный гетерохроматин), более мелкие глыбки разбросаны по всему ядру .
Тельце Барра - Скопление гетерохроматина, соответствующее одной Х-хромосоме у особей женского пола, которая в интерфазе плотно скручена и неактивна. В большинстве клеток оно лежит у кариолеммы, а в гранулоцитах крови имеет вид маленькой добавочной дольки ядра ("барабанной палочки"). Выявление тельца Барра (обычно в эпителиальных клетках слизистой оболочки полости рта) используется как диагностический тест для определения генетического пола (обязателен, в частности, для женщин, участвующих в Олимпийских Играх).
Упаковка хроматина в ядре. В дсконденсированном состоянии длина одной молекулы (двойной спирали) ДНК, образующей каждую хромосому, равна в среднем, около 5 см, а общая длина молекул ДНК всех хромосом в ядре (диаметром около 10 мкм) составляет более 2 м (что сравнимо с укладкой нити длиной 20 км в теннисный мячик диаметром около 10 см), а в S-период интерфазы - более 4 м. Конкретные механизмы, препятствующие спутыванию этих нитей во время транскрипции и репликации, остаются нераскрытыми, однако очевидна необходимость Компактной упаковки молекул ДНК, В клеточном ядре это осуществляется благодаря их связи со специальными основными (гистоновыми) белками. Компактная упаковка ДНК в ядре обеспечивает:
(1) Упорядоченное расположение Очень длинных молекул ДНК в небольшом объеме ядра;
(2) функциональный Контроль активности генов (вследствие влияния характера упаковки на активность отдельных участков генома.
Уровни упаковки хроматина . Начальный уровень упаковки хроматина, обеспечивающий образование Нуклеосомной нити Диаметром 11 нм, обусловлен намоткой двойной нити ДНК (диаметром 2 нм) на блоки дисковидной формы из 8 гистоновых молекул (нуклеосомы).Нуклеосомы разделены короткими участками свободной ДНК. Второй уровень упаковки также обусловлен гистонами и приводит к скручиванию нуклеосомной нити с формированием Хроматиновой фибриллы Диаметром 30 нм. В интерфазе хромосомы образованы хроматиновыми фибриллами, причем каждая хроматида состоит из одной фибриллы. При дальнейшей упаковке хроматиновые фибриллы образуют Петли (петельные домены) Диаметром 300 нм, каждый из которых соответствует одному или нескольким генам, а те, в свою очередь, в результате еще более компактной укладки, формируют участки конденсированных хромосом, которые выявляются лишь при делении клеток.
В хроматине ДНК связана помимо гастонов также и с Негистоновыми белками, Которые Регулируют активность генов. Вместе с тем, и гистоны, ограничивая доступность ДНК для других ДНК-связьвзающих белков, могут участвовать в регулядии активности генов.
Функция хранения генетической информации В ядре в неизмененном виде имеет исключительно важное значение для нормальной жизнедеятельности клетки и всего организма. Подсчитано, что при репликации ДНК и в результате ее повреждений внешними факторами в каждой клетке человека ежегодно происходят изменения 6 нуклеотидов. Возникшие повреждения молекул ДНК могут исправляться в результате процесса Репарации Или путем Замещения После Распознавания и маркировки соответствующего участка.
В случае невозможности репарации ДНК при слишком значительных повреждениях включается механизм запрограммированной гибели клетки . В этой ситуации "поведение" клетки можно оценить как своего рода "альтруистическое самоубийство": ценой своей гибели она спасает организм от возможных негативных последствий репликации и амплификации поврежденного генетического материала.
Способность к репарации ДНК у Взрослого человека снижается примерно на 1% с каждым годом. Это снижение может отчасти объяснить, почему старение является фактором риска развития злокачественных заболеваний. Нарушения процессов репарации ДНКХарактерно для ряда наследственных болезней, при которых резко Повышены Как Чувствительность к повреждающим факторам, Так и Частота развития злокачественных новообразований.
Функция Реализации генетической информации В интерфазном ядре осуществляется непрерывно благодаря процессамТранскрипции. Геном млекопитающих содержит около ЗхЮ9 нуклеотидов, однако не более 1% его объема кодирует важные белки и принимает участие в регуляции их синтеза. Функции основной некодирующей части генома неизвестны.
При транскрипции ДНК образуется очень крупная молекула РНК (первичный транскрипт), которая связывается с ядерными белками с образованием Рибонуклеопротеинов (РНП). В первичном РНК-транскрипте (как и в матричной ДНК) имеются дискретные значащие последовательности нуклеотидов (экзоны), Разделенные длинными некодирующими вставками (нитронами). Процессинг РНК-транскрипта включает отщепление нитронов и стыковку экзонов - сплайсинг (от англ, splicing - сращивание). При этом очень крупная молекула РНК превращается в достаточно мелкие молекулы иРНК, отделяющиеся от связанных с ними белков при переносе в цитоплазму.