КАРІОТИП

КАРІОТИП (грец. karyon — ядро) — сукупність ознак, за якими можна ідентифікувати хромосомний набір: число хромосом і їх форму. Морфологію хромосом зазвичай описують на стадії метафази чи анафази, коли вони найкраще видні в клітині. Для деяких рослин морфологію хромосом можна описати в профазі мейозу або мітозу. Залежно від розташування центромери розрізняють: а) акроцентричні хромосоми, в яких центромера знаходиться на кінці або інше плече настільки мале, що його не розрізняють на цитологічних препаратах; б) субметацентричні хромосоми з плечима різної довжини; в) метацентричні хромосоми, в яких центромера розташована посередині чи майже посередині. Центромера, чи первинна перетяжка — найважливіша частина хромосоми. Вона визначає рух хромосоми і помітна у вигляді більш світлої зони, що рухається в мітозі, захоплюючи за собою трохи відстаючі плечі хромосоми. Центромера має складну будову: в ній знаходиться ДНК із характерною послідовністю нуклеотидів, асоційованих зі спеціальними білками. Хромосома зазвичай має одну центромеру. Її втрата, напр., у результаті хромосомної аберації, викликаної іонізуючим випромінюванням, призводить до порушення рухливості хромосоми. Відомі види, що містять поліцентричні хромосоми з так званою дифузійною центромерою, напр., рослини роду Lusula (ожина) чи тварини: Ascaris megalocephala, комахи Hemiptera та ін. У цих видів навіть фрагменти розірваних хромосом благополучно розходяться до полюсів. Вторинні перетяжки, на відміну від первинної перетяжки, не служать місцем прикріплення ниток веретена і не визначають кута вигину хромосом при їх русі. Деякі вторинні перетяжки зв’язані з утворенням ядерець, їх називають ядерцевими організаторами. У таких вторинних перетяжках локалізуються гени, відповідальні за синтез рРНК. Синтез і дозрівання рРНК відбуваються в ядерцях. Теломери, чи кінцеві ділянки хромосом, значною мірою відповідальні за існування хромосом як індивідуальних утворень. Кінці розірваних хромосом можуть зливатися між собою, але ніколи не зливаються з теломерами. Отже, саме теломери перешкоджають злипанню хромосом.

У структурі хромосом, видимих у світловий мікроскоп, розрізняють більш темні ділянки — так званий гетерохроматин і більш світлі — еухроматин. У гетерохроматині хромосоми сильніше спіралізовані, ніж у еухроматині. Гетерохроматинові ділянки функціонально менш активні, ніж еухроматинові, в яких і локалізована велика частина відомих генів. Характер розподілу еу- і гетерохроматинових ділянок постійний для кожної хромосоми на певній стадії мітозу, що служить додатковим критерієм при їх ідентифікації на цитологічних препаратах. Диференціація хромосоми за довжиною може бути виявлена і штучним шляхом із застосуванням диференціального фарбування, що грунтується на застосуванні барвників, що специфічно зв’язуються з ділянками ДНК певної будови. У деяких хромосом є супутники — ділянки, з’єднані з іншою частиною хромосоми тонкою ниткою хроматину. Форма і величина супутника постійні для певних хромосом.

К. може бути зображений у вигляді ідіограми — схеми, на якій хромосоми розташовують у ряд у міру убування їх довжини. На ідіограмі заведено зображувати по одній з кожної пари гомологічних хромосом. Під гомологічними хромосомами розуміють пари хромосом, що мають однакові гени, які контролюють альтернативні ознаки. Найменше число хромосом серед еукаріот має нематода Ascaris megalocephala univalens (2n = 2). Найбільші числа хромосом зустрічаються в найпростіших і папоротей, для яких характерні високі рівні поліплоїдії. У них число хромосом досягає кількох сотень. Звичайні диплоїдні набори, що містять від десятка до декількох десятків хромосом. У багатьох рослин, а також тварин поряд з постійними компонентами К. — так званими А-хромосомами — у ядрах деяких особин даного виду містяться додаткові, або В-хромосоми. Часто вони майже цілком складаються з гетерохроматину. Кількість їх варіює від одного до декількох десятків у деяких видів Hymenocallis (рослина). Причини їх появи і виконувані ними функції дотепер не встановлені.

Медична біологія / В.П. Пішак, Ю.І. Бажора, Ш.Б. Брагін та ін. — Вінниця, 2004; Жегунов Г.Ф., Жегунова Г.П. Цитогенетические основы жизни. — Х., 2004; Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. — М., 2004; Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. — М., 1989.