Будова політенних хромосом

• Політенні хромосоми двокрилих характеризуються наявністю серій смуг-дисків, малюнок яких можна використовувати в якості цитологічної карти

Інтерфазних ядра в деяких тканинах личинок двокрилих мух містять хромосоми у багато разів більшого розміру, ніж звичайні хромосоми. У цих хромосом збільшені діаметр і довжина. На малюнку нижче як приклад представлений хромосомний набір клітин слинної залози D. melanogaster. Такі хромосоми називають політеннимі.

Кожна хромосома складається з видимої серії смуг-дисків (які більш правильно, але рідко називають хромомер). Існує приблизно десятикратне відмінність у розмірі дисків. Найбільша ширина становить близько 0,5 мкм, а найменша - 0,05 мкм. (Найменші диски видно тільки в електронному мікроскопі.) У дисках знаходиться велика частина маси ДНК, і вони інтенсивно фарбуються відповідними барвниками.

Ділянки між окремими дисками фарбуються світліше; їх називають междіскамі. У хромосомному наборі D. melanogaster міститься близько 5000 дисків.

Це ясно показує, в якому розтягнутому стані знаходиться генетичний матеріал в політенія в порівнянні з його звичайними станами в интерфазном хроматині або в мітотичних хромосомах.

Політенія D. melanogaster утворюють серії дисків і междісков.

Кожна політенія видно у вигляді великого числа паралельних ниток, сильно сконденсованих в дисках і слабкіше в междісках. Ймовірно, кожна така нитка представлена одиничною копією (С) гаплоидной хромосоми. Звідси і походить термін «політенія». Ступінь політенії визначається числом гаплоїдних хромосом, що містяться в гігантській хромосомі.

Для кожної лінії Drosophila характерний свій набір дисків. Сталість числа і лінійного розташування дисків вперше було відзначено в 1930-х роках, коли стало зрозуміло, що диски утворюють цитологічну карту хромосом. В результаті перебудов - таких як делеції, інверсії або дуплікації, - відбувається зміна лінійного порядку дисків.

Лінійний порядок дисків відповідає лінійному розташуванню генів. Таким чином, генетичні перебудови, як це видно по карті зчеплення, можна привести у відповідність із структурними перебудовами на цитологічної карті. В кінцевому підсумку, конкретну мутацію можна локалізувати в певному диску. Оскільки загальне число генів у D. melanogaster перевищує число дисків, в більшості дисків, ймовірно, локалізується безліч генів.

Положення певних генів на цитологічної карті можна визначити безпосередньо за допомогою методу гібридизації in situ. Загальна схема методу представлена на малюнку нижче. Радіоактивна проба, що представляє якийсь ген (найчастіше мічений клон кДНК, отриманий з іРНК), гибрідизуючою з денатурированной ДНК політенних хромосом in situ. Методом радиоавтографии можна визначити місце розташування одного або декількох досліджуваних генів по скупченню зерен срібла в області одного або декількох дисків. Нещодавно замість радіоактивних зондів стали використовувати флуоресцентні.

Використовуючи цей метод, виявляється можливим безпосередньо виявити смугу, в якій локалізована специфічна послідовність.

Індивідуальні диски, що містять певні гени, можна ідентифікувати методом гібридизації in situ.

При великому збільшенні показана гібридизація in situ на дисках 87А і 87с з меченной ДНК,
виділеної з клітин, підданих дії теплового шоку.