Cvičeníč. 4: Chromozómy, karyotyp a mitóza. Mgr. Zbyněk Houdek

Podobné dokumenty
MITÓZA V BUŇKÁCH KOŘÍNKU CIBULE


44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů

Rozmnožování buněk Vertikální přenos GI. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Mitóza a buněčný cyklus

Karyotyp člověka. Karyotyp soubor chromozomů v jádře buňky. Význam v genetickém poradenství ke stanovení změn ve struktuře a počtu chromozomů

DUM č. 1 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Mitóza, meióza a buněčný cyklus. Milan Dundr

Karyokineze. Amitóza. Mitóza. Meióza. Dělení jádra. Předchází dělení buňky Dochází k rozdělení genetické informace u mateřské buňky.

Chromozomová teorie dědičnosti. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Inovace studia molekulární. a buněčné biologie

Základy buněčné biologie

DUM č. 4 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Digitální učební materiál

MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/

- význam: ochranná funkce, dodává buňce tvar. jádro = karyon, je vyplněné karyoplazmou ( polotekutá tekutina )

Základy molekulární a buněčné biologie. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Cytogenetika. chromosom jádro. telomera. centomera. telomera. buňka. histony. páry bazí. dvoušroubovice DNA

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Karyotyplov. lovka. Karyotyp soubor chromozom v jáde buky. Význam v genetickém poradenství ke stanovení zmn ve struktue a potu chromozom

Buňky, tkáně, orgány, soustavy

METODY KLASICKÉ CYTOGENETIKY. Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

Buněčné dělení ŘÍZENÍ BUNĚČNÉHO CYKLU

8 cyklinů (A, B, C, D, E, F, G a H) - v jednotlivých fázích buněčného cyklu jsou přítomny určité typy cyklinů

ROZMNOŽOVÁNÍ BUŇKY příručka pro učitele

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Chromosomy a karyotyp člověka

Eukaryotická buňka. Stavba. - hlavní rozdíly:

Rozdíly mezi prokaryotní a eukaryotní buňkou. methanobacterium, halococcus,...

Stavba dřeva. Základy cytologie. přednáška

DUM č. 2 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

MITÓZA V BUŇKÁCH KOŘENOVÉ ŠPIČKY CIBULE ( ALLIUM CEPA L.)

Číslo a název projektu Číslo a název šablony

LRR/BUBCV CVIČENÍ Z BUNĚČNÉ BIOLOGIE 4. BUNĚČNÉ JÁDRO A BUNĚČNÉ KULTURY

Proč je dobré studovat genetické procesy na úrovni buňky? Například proto, že odchylky počtu nebo struktury chromozomů mohou způsobit:

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Buněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky

Z Buchanan et al. 2000

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

Analýza buněčného cyklu cibule kuchyňské (Allium cepa)

Typy nukleových kyselin. deoxyribonukleová (DNA); ribonukleová (RNA).

Sada I 13 preparátů Kat. číslo

NÁVAZNOST METOD KLASICKÉ A MOLEKULÁRNÍ CYTOGENETIKY. Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

BUNĚČNÝ CYKLUS. OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky. Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí

Endocytóza o regulovaný transport látek v buňce

Buněčný cyklus a buněčná smrt

Slovníček genetických pojmů

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Buněčné kultury. Kontinuální kultury

Stavba chromozomů Lidský karyotyp

Základy klinické cytogenetiky chromosomy

Genomika. Obor genetiky, který se snaží. stanovit úplnou genetickou informaci. organismu a interpretovat ji v. termínech životních pochodů.

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

Souhrnný test - genetika

PŘÍPRAVA CHROMOSOMOVÝCH PREPARÁTŮ METODAMI KLASICKÉ CYTOGENETIKY. Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

A. chromozómy jsou rozděleny na 2 chromatidy spojené jen v místě centromery. B. vlákna dělícího vřeténka jsou připojena k chromozómům

Buněčný cyklus a buněčná smrt

NUKLEOVÉ KYSELINY. Základ života

- pro učitele - na procvičení a upevnění probírané látky - prezentace

DNA se ani nezajímá, ani neví. DNA prostě je. A my tancujeme podle její muziky. Richard Dawkins: Řeka z ráje.

Buňka cytologie. Buňka. Autor: Katka Téma: buňka stavba Ročník: 1.

Pohlavní rozmnožování. Gametogeneze u rostlin a živočichů.

Buněčné kultury. Kontinuální kultury

Buňka. Markéta Vojtová VOŠZ a SZŠ Hradec Králové

Základy klinické cytogenetiky I

Cvičení 2: Klasická cytogenetika

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

REPLIKACE, BUNĚČNÝ CYKLUS, ZÁNIK BUNĚK

Nejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence. Výměnu látek Růst Pohyb Rozmnožování Dědičnost

Buňka V. Jádro. Buněčný cyklus a buněčné dělení (mitosa). Ústav histologie a embryologie 1. LF UK

ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE. Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

1/II. Cvičení 2: ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA, PROTOZOA Jméno: TVAR BUNĚK NERVOVÁ BUŇKA

ší šířen CYTOGENETIKA

DUM č. 3 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Biologie 11, 2014/2015, Ivan Literák BUNĚČNÝ CYKLUS A JEHO REGULACE

prokaryotní Znaky prokaryoty

Biologie 12, 2017/2018, Ivo Papoušek, Ivan Literák BUNĚČNÝ CYKLUS A JEHO REGULACE

Laboratorní cvičení č. 5

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

Prokaryota x Eukaryota. Vibrio cholerae

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce, RNA processing Translace

Současná formulace: Buňka je minimální jednotka, která vykazuje všechny znaky živých soustav

1.Biologie buňky. 1.1.Chemické složení buňky

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OBRAZOVÁ ANALÝZA MITOTICKÝCH CHROMOSOMŮ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Metoda Live/Dead aneb využití fluorescenční mikroskopie v bioaugmentační praxi. Juraj Grígel Inovativní sanační technologie ve výzkumu a praxi

- v interfázi dále viditelné - jadérko, jaderný skelet, jaderný obal

Genetika. Genetika. Nauka o dědid. dičnosti a proměnlivosti. molekulárn. rní buněk organismů populací

Základní učební text: Elektronické zpracování Biologie člověka; přednášky Učebnice B. Otová, R. Mihalová Základy biologie a genetiky člověka,

BUNĚČNÝ CYKLUS SOMATICKÝCH BUNĚK A JEHO REGULACE

Buňka. Kristýna Obhlídalová 7.A

CZ.1.07/1.5.00/ Zefektivnění výuky prostřednictvím ICT technologií III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

GENETIKA 1. Úvod do světa dědičnosti. Historie

ZÍSKANÉ CHROMOSOMOVÉ ABERACE. Vytvořilo Oddělení lékařské genetiky FN Brno

Vitální barvení, rostlinná buňka, buněčné organely

Transkript:

Cvičeníč. 4: Chromozómy, karyotyp a mitóza Mgr. Zbyněk Houdek

Chromozomy Geny jsou u eukaryotických organizmů z převážnéčásti umístěny právě na chromozómech v b. jádře. Jejich velikost a tvar jsou rozmanité, ale druhově shodné a stálé. Délka chromozómových pentlic se pohybuje od desetin až po desítky µm, ale během b. cyklu se mění. Tvarově se odlišují na základě umístění centromery (zúžení). Část ramene chromosomu, která leží distálně od sekundární konstrikce se někdy nazývá satelit. Submetacentrický chromozóm: 1. chromatida, 2. centromera, 3. krátké rameno chromatidy, 4. dlouhé rameno chromatidy

Typy chromozomů Centromerický index: podíl délky krátkého raménka ku délce celého chromozomu x 100. Index poměru ramen: podíl délky delšího raménka ku délce kratšího raménka. Metacentrický ch.: centromera uprostřed chromozomu, stejně dlouhá ramena chromozomu (CI=46-49, IPR=1, 0-1, 2). Submetacentrický ch.: c. může být umístěna blíže k jednomu konci, různě dlouhá ramena chromozomu (CI=31-45, IPR=1, 3-3, 0). Akrocentrický ch.: c. je ještě více posunuta k jednomu konci chromozomu, ale má stále 2 ramena (CI=15-30, IPR=3, 1-6, 0).. Telocentrický ch.: jednoramenný chromozom, kde je centromera přímo na jednom konci. Koncové oblasti chromozómů se nazývají telomery. Autozom je nepohlavní párový chromozom (člověk má 22 párů). Gonozom (heteroch., pohlavní ch.) je párový nebo nepárový ch., který určuje pohlaví jedince.

Karyotyp Počet chromozomů v b. jádře je druhově rozmanitý, ale pro určitý druh je stálý a neměnný. Každý druh živého org. je tedy určován také podle počtu a tvaru chromozomů, který je pro něj charakteristický. Karyotyp člověka : muž Idiogram: schématické znázornění chromozomové sady podle mezinárodně platných znaků.

Cytogenetika Studiem chromosomů a karyotypů se zabývá vědní disciplína, která se nazývá cytogenetika. Zabývá se i zpracováním chromosomových preparátů během mitózy (prometafáze). Akumulace metafázních buněk je možné dosáhnout působením alkaloidu kolchicinu (výtažek z ocúnu), jeho syntetických derivátů (Colcemid) a dalších podobných látek (Velban). Přímá preparace chromosomů je založena na působení kolchicinu in vivo, nebo in vitro při krátkodobé kultivaci. Pro získání buněčného vzorku se nejčastěji používají krvetvorné tkáně obratlovců, charakteristické vysokým mitotickým indexem dělení. Jinak jsou vhodnou tkání ke studiu chromosomů u bezobratlých gonády v období aktivní gametogeneze, které se může objevovat u larválních stádií nebo u imág.

Barvení chromozomů V zásadě rozlišujeme barvení konvenční, při kterém je chromosom obarven stejnoměrně po celé délce, a barvení diferenciální neboli proužkování, při kterém se na chromosomu vytvoří podélný vzor charakteristických proužků. Klasický postup konvenčního barvení je založen na použití barviva Giemsa, které se ředí v solném pufru, nebo destilovanou vodou s upraveným ph. Koncentrace barviva v roztoku se obvykle pohybuje mezi 1-10%. Diferenciální barvení neboli proužkování vyvolává na chromosomech podélné sekvence příčných proužků s různou intenzitou zbarvení. Vzory proužků jsou dědičné, stabilní a reprodukovatelné. Charakter proužků umožňuje identifikovat chromosomy, sestavit přesně homologní páry, zjistit strukturální přestavby, lokalizovat chromosomové markery a srovnávat karyotypy různých populací a druhů.

Q proužky (quinacrine) Tyto proužky byly zavedeny jako první metoda diferenciálního barvení chromosomů již na konci 60. let minulého století. Vznikají po diferenciální excitaci fluorochromu v závislosti na poměrném zastoupení AT bází v DNA a přítomnosti některých proteinů. Prvním fluorescenčním barvivem použitým v této technice byl chinakrin. Preparáty je nezbytné pozorovat pod fluorescenčním mikroskopem a výsledky je nutné ihned fotograficky dokumentovat, protože proužky nejsou stabilní. Velkou výhodou fluorescenčních metod proužkování je jejich přímá aplikace. Zpravidla není nutné žádné předchozí chemické působení, které by poškozovalo strukturu chromatinu nebo dokonce odstraňovalo některé jeho komponenty.

G proužky (Giemsa) Mechanismu vyvolání proužků je založen na účinku denaturačních činidel na stabilitu proteinových a nukleových složek chromatinu. Tmavé G proužky odpovídají ve stejném karyotypu jasně zářícím Q proužkům a vyskytují se tedy v oblastech bohatých na AT K denaturaci se nejčastěji používají proteolytické enzymy (trypsin) nebo slabá zásada (NaOH). Preparáty se barví Giemsou

Buněčný cyklus a mitóza Dělení b. (cytokineze) jediný možný způsob vzniku každé b. z mateřské b. musí mít dostatek energie k syntéze látek, struktur a organel ve dvojnásobném množství. Tento proces je uzavřen oddělením a osamostatněním dceřinných bb., které se začnou ve vhodné době zase dělit buněčný cyklus. Buněčný cyklus zahrnuje rozdělení jádra (karyokinezi=mitóza) a cytokinezi souhrně M- fáze.

Buněčný cyklus Fáze b. cyklu: G 1, S, G 2 a M. Interfáze období mezi dvěma M- fázemi (G 1, S, G 2 ). G 1 fáze (30-40 % cyklu) b. roste, syntéza RNA, bílkovin a tvorba organel (hlavní kontrolní uzel b.c.). S fáze (50 % cyklu) replikace DNA. G 2 fáze růst b., tvorba sloučenin a organel ve dvojnásobném množství přípravná fáze. M fáze (mitóza+cytokineze-5-10 % cyklu) dělení jádra a b.- rychlý průběh.

Mitóza Rozdělení replikovaných chromozomů a dokončení b. dělení na 2 dceřinné bb. Chromozómy jsou dobře pozorovatelné pod mikroskopem z geneticky aktivní interfázní formy (nepozorovatelné) na geneticky neaktivní (pozorovatelné). Přesné rozdělení chromozomů se uskutečňuje mitotickým aparátem centrioly (centrosomy) a dělící (mitotické) vřeténko. Centriol stálá struktura b. uložená při povrchu jaderného obalu a je tvořena krátkými mikrotubuly. Dělící vřeténko (soustava mikrotubulů) vytváří se na začátku mitózy a zaniká po jejím ukončení. 4 fáze mitózy: profáze, metafáze, anafáze a telofáze.

Profáze Rozdělení centriol a jejich umístění proti sobě při povrchu jádra. Z mikrotubulů se vytváří dělící vřeténko. Jaderná membrána se rozpadá a zaniká jadérko. Kondezace chromozomů viditelné zkrácení a mnohonásobná spiralizace.

Metafáze Chromozom se napojí centromerou na vlákno dělícího vřeténka. Chromozomy jsou rozprostřeny v centrální rovníkové rovině b. Ch. jsou nejlépe pozorovatelné (počet, morfologie). Na konci metafáze dochází k rozdělení centromer ch. Roztlak meristému kořínků Allium cepa

Anafáze Úplné rozdělení sesterských chromatid a vznik dceřinných ch., které jsou taženy zkracujícími se vlákny dělícího vřeténka k opačným pólům b. Počet ch. u každého pólu b. je shodný s počtem ch. mateřské b., ale jsou jednovlákné. Kořínky bobu obecného Roztlak meristému kořínků Allium cepa

Telofáze Roztlak meristému kořínků Allium cepa Zaniká dělící vřeténko, dceřinné ch. v polární poloze a dekondenzují do tvaru tenkých vláken. Dochází k syntéze jaderných membrán kolem obou jader a vzniku jadérek. Stejnoměrné rozmístění organel a je zahájena cytokineze (rostliny a houby-vznik přepážky, živočichové-zaškrcení b.).