Строение хромосомы

Наблюдая делящуюся клетку под микроскопом, можно увидеть, как ядро распадается на отдельные нити-хромосомы. На этих нитях выделяются темноокрашивающиеся зернышки, или хромомеры. Затем происходит утолщение хромосом - компактизация - и они превращаются в укороченные окрашенные тельца. На этой стадии деления клетки видно, что каждая хромосома продольно разделена и состоит из двух хроматид, соединенных центромерой.

Исследования с помощью электронной микроскопии, рентгеноскопии,   поляризационной   микроскопии позволили установить более тонкую структуру хромосом. Было выявлено, что в ядре клетки тонкие (20-200 А) нити - хромонемы - в свою очередь состоят из более мелких субъединиц хромоибрилл - элементарных единиц хромосом.

Хромосомы по всей длине неоднородны в отношении генетических, химических и физических свойств. При окраске основными красителями одни участки окрашиваются интенсивно (они названы гетерохроматиновыми), другие слабо (эухроматиновые). В гетерохроматиновых районах хромосомы упакованы в гораздо более плотную спираль, чем в эухроматиновых. Экспериментальными исследованиями установлено, что в эухроматиновых участках находятся гены в функционально активном состоянии, а гетерохроматиновые участки наследственно инертны.

Расположение гетеро- и эухроматиновых участков оказалось строго специфичным для каждой хромосомы. В 1968 г. шведский ученый Т. Касперсон окрасил хромосомы акрихинипритом и сходными с ним соединениями и ему удалось выявить в хромосомах большое количество субструктур, названных хромосомными сегментами. Это поперечные полосы разной по интенсивности окраски. Для каждой хромосомы характерен свой порядок сегментации, одинаковый для всех тканей.

Отметим, что хромосомная сегментация основана на разной интенсивности окрашивания гетеро- и эухроматиновых участков хромосом. Метод дифференциальной окраски получил широкое распространение. Он разработан для многих видов растений и животных. Его поистине огромная ценность состоит не только в возможности использования для классификации хромосом, но также в применении для практической цитогенетики.

Зная хромосомы «в лицо», можно достоверно установить, какие виды участвовали в создании межвидовых гибридов, какие хромосомы у них замещены, какие произошли хромосомные перестройки. Анализ дифференциально окрашенных хромосом позволяет выявить структурные изменения, которые отразятся на наследственных свойствах организма.