Banda cromosomica di pesci: significato e struttura (con diagramma)

In questo articolo parleremo del significato e della struttura della banda cromosomica dei pesci.

Significato della Banda cromosomica:

Una fascia è definita come quella parte di un cromosoma, che si distingue nettamente dal segmento adiacente con strisce chiare o luminose o bande scure, che appaiono lungo la sua lunghezza dopo essere state colorate con tinture specifiche.

I cromosomi colorati visualizzati al microscopio mostrano una serie continua di bande luminose e scure (o fluorescenti o non fluorescenti). È importante sottolineare che ciascun cromosoma mostra uno schema di banding unico, analogo al "codice a barre", che gli consente di essere differenziato in modo affidabile da altri cromosomi della stessa dimensione e posizione centromerica (Fig. 36.1).

Le cause di molte malattie negli esseri umani possono ora essere identificate sulla base della genetica molecolare. La sindrome di Parkinson è causata da una mutazione in 7q3, il che significa che il difetto è dovuto al cromosoma 7 e al braccio q alla banda tre (figura 36.2).

Struttura della banda cromosomica:

Per capire quali sono le bande cromosomiche rappresentate, è essenziale conoscere la struttura del cromosoma. I cromosomi eucariotici sono composti da cromatina, una combinazione di DNA nucleare e proteine. Esistono due varietà di cromatina, una è nota come eterocromatina e un'altra è chiamata eucromatina.

Possono essere distinti citologici in segmenti, l'eterocromatina, prende la macchia scura mentre altri sono eucromatina, che prende la macchia più chiara. L'eterocromatina è localizzata nella periferia del nucleo (Fig. 36.3).

Si ritiene che l'eterocromatina svolga diverse funzioni, dalla regolazione genica alla protezione dell'integrità del cromosoma. L'eterocromatina costitutiva si verifica intorno al centromero cromosomico e vicino ai telomeri.

Tutte le cellule di una determinata specie confezioneranno la stessa regione di DNA in eterocromatina costitutiva e in tutte le cellule tutti i geni contenuti nell'eterocromatina costitutiva saranno scarsamente espressi.

L'eterocromatina facoltativa non sarà coerente all'interno delle cellule di una specie, e quindi le sequenze in una cellula che viene confezionata in eterocromatina facoltativa (e i geni entro scarsamente espressi) possono essere confezionate nell'eucromatina in un'altra cellula (e i geni non più silenziati) . Quindi, la formazione di eterocromatina facoltativa è regolata ed è spesso associata a morfogenesi o differenziazione.

I due tipi di proteine ​​sono istoni e proteine ​​non istoniche. Gli istoni sono proteine ​​ricche di aminoacidi carichi positivamente, lisina e arginina. Per questo motivo si legano strettamente ai fosfati carichi negativamente nel DNA. Le proteine ​​non istoniche sono per lo più fattori di trascrizione che regolano quella parte del DNA che trascrive in RNA.

Le tecniche di banding rientrano in due gruppi:

1. GQ e bande R, queste bande sono distribuite lungo la lunghezza dell'intero cromosoma.

2. C-band (bande centromeriche) e NOR (regioni organolettari nucleolo). Sono utilizzati per colorare un numero di restrizione di bande o strutture specifiche. I metodi C-banding non consentono l'identificazione di tutti i cromosomi nel complemento di cellule somatiche ma possono essere utilizzati per identificare cromosomi specifici.

Banding di G:

Le bande G sono ottenute colorando con Giemsa (quindi chiamate G-band) dopo aver digerito i cromosomi con tripsina o con acido acetico-salino. La tripsina ha dimostrato un cospicuo modello di bande in quasi tutti i cromosomi del complemento. Nella banda G, la regione oscura contiene eterocromatina, che è in ritardo di replicazione ed è ricca di adenina e timina (AT).

I centromeri per la maggior parte si sono macchiati debolmente. Cioè, erano negativi per il G-banding, dimostrando che queste regioni sono sensibili all'azione proteolitica della tripsina, mentre la maggior parte dei telomeri, che sono eterocromatici, mostravano una forte colorazione, e quindi non erano digeriti dalla tripsina. Il micro-cromosoma B non può essere visualizzato nelle preparazioni di fascia-G.

Nel pesce, I. labrosus, il G-banding era prominente in quasi tutto il numero diploide di 56 cromosomi, come notato da Carvalhoc e Dias (2005). Tuttavia, i centromeri mostrano bande G negative.

In uno studio della famiglia Pimelodiade Swarca et al (2005) ha utilizzato G-banding nelle preparazioni cromosomiche di Steindachneridion scripta e Pseudoplatystoms corruscans e ha trovato un pattern di differenziazione cromosomica longitudinale nelle tre specie.

Quando la restrizione endonucleasi, Bam HI è stato utilizzato, ha mostrato la presenza di un micro-cromosoma soprannumerario (cromosoma B), con entrambe le variazioni inter e intra-individuale. de Carvalho e Dias (2005) hanno riferito che i telomeri sono rimasti intatti, mentre alcuni centromeri sono stati debolmente digeriti.

Il cromosoma B non è stato digerito da questo enzima. La prima coppia di cromosomi mostrava uno schema di bande longitudinali, sia con G-banding che con BamHI, ciò era più evidente con il G-banding. Questo modello di bande può essere considerato un marcatore cromosomico per questa popolazione di I. labrosus.

Questi autori riportarono anche l'insorgenza di C-banding nell'eterocromatina delle regioni telomeriche nella maggior parte dei cromosomi di I. labrosus dal Capivara Reservoir nelle due località, pochi cromosomi mostravano centromeri positivi al C-banding. Quando presente, il microcromicroma sovrannumerario o B appariva totalmente eterocromatico.

G-band sono stati osservati anche in pesci indiani, come Channa punctatus, Colisa fascieatus, Mystus tengara, Puntius sophore e Labeo rohita. Lakra e Krishna (1994) riportarono cariotipi a banda G in carpe maggiori indiane. Sharma e Sharma (1998) hanno anche riportato bande G nei cromosomi di un gran numero di pesci indiani.

Riguardo il modello di distribuzione dell'eterocromatina in altre popolazioni di I. labrosus hanno dimostrato che ogni popolazione ha un modello caratteristico Estate (1977) ha trovato una grande quantità di eterocromatina nelle regioni interstiziali e terminali nella popolazione di I. labrosus dal bacino di Jurumirim.

D'altra parte, Swarco et al., (2005) hanno trovato eterocromatina centromerica e telomerica in una popolazione del fiume Mogi-Guacu (SP), e praticamente Abe & Muramoto (1975) hanno osservato che l'eterocromatina è distribuita principalmente nelle regioni telomeriche dal Tibagi River (TR). Hanno suggerito che questi cromosomi sono usati come marker per questa popolazione.

Le bande R sono circa il retro delle bande G (la R sta per "reverse"). La regione oscura è eucromatica e dove le regioni luminose sono eterocromatine. L'R-banding è ottenuto dal calore e dall'uso di Giemsa o fluorescenza. Le bande G-R di Florescence sono i negativi fotografici delle versioni a campo chiaro, vale a dire il contrario della banda G del campo luminoso e le bande R.

C Banding:

Il C-banding è fatto per de-purificazione con acido, la denaturazione viene effettuata per base e l'estrazione del DNA non-eterocromatico in soluzioni di sale caldo come affermato da Coming (1978) e poi colorato con colorante Giesma. Colora aree di eterocromatina costitutiva, che è strettamente imballata e contiene DNA ripetitivo.

Le regioni con bande C sono state evidenziate in regioni telomeriche della maggior parte dei cromosomi del pesce gatto, Iherigichthys labrosus, prelevato dalla riserva di Capivara. Il modello a bande C in alcuni cromosomi è stato ottenuto da Alul (endonucleasi), che identifica e scinde la sequenza specifica del DNA AG / CT.

Swarca (2005) ha anche ottenuto modelli di banding simili al C-banding con Alul in Pinirampus pirinampu e Pimelodus maculatus, così come Swarca (2005) in Steindochneridion sp e S. scripta. Nei pesci indiani, Rishi e Rishi (1992) hanno ottenuto C-band in Labeo rohita, mentre Sharma e Sharma (1998) hanno registrato C-band in Mastacembelus pancalus, Ompak bimaculata, Channa gachua, Schziothorax richardsoni ecc.

Q Banding:

In questa tecnica i cromosomi sono colorati da colorante fluorescente di chinacrina e i cromosomi mostrano intense bande fluorescenti (quinacrina). Queste bande sono ricche di adenina e timina (AT). Quando esposti alla luce ultravioletta mostrano una fluorescenza intensa.

NOR Silver-Staining:

Questa procedura aiuta ad identificare i geni dell'RNA ribosomiale in un precedente ciclo cellulare. Il bendaggio NOR viene effettuato con l'aiuto della colorazione dell'argento con cromocromina A3 (CMA) fluorocromo che distingue i siti cromosomici dell'RNA ribosomiale 18s. La regione è ricca di Guanina e Citosina (CG). Se si macchia con il mithraycin, apparentemente macchia il DNA. È stato studiato in circa 200 specie di pesci.

In Cyprinus carpio è stata osservata una coppia di NOR mentre il NOR interstiziale è stato riportato in Channa punctatus di Rishi (1972). Recentemente, Swarca (2005) ha osservato costrizioni secondarie sul braccio corto della prima coppia di acrocentrici, che risulta essere associato alla regione organizzatore molecolare di Zungaro zungaro (Pisces, Pimelodidae).

Restrizione Bande endonucleasiche e fluorescenza in situ L'ibridazione è una tecnica citogenetica molecolare da adottare ampiamente nello studio dei cromosomi dei pesci.