Геном человека состоит из 35 тыс. генов. В 23 парах хромосом в линейной последовательности расположены по 2 копии каждого гена (называемые аллелями). 22 пары хромосом называют аутосомами (нумеруя от 1 ло 22), а 23-я пара — это половые хромосомы X и Y. У женщин присутствуют 2Х-хромосомы, у мужчин — 1 Х- и 1 Y-хромосома.
Оба аутосомных аллеля потенциально активны в определении специфики копирования их последовательности ДНК на рибонуклеиновую кислоту. Какой из аллелей будет транскрибироваться, зависит от типа клетки, сталии развития организма и взаимодействия регуляторных молекул с нуклеотидными последовательностями промотора и энхансера, контролирующих транскрипцию гена.
В клетках с двумя Х-хромосомами (т.е. у всех женщин; у больных с синдромом Klinefelter, имеющих две X и одну Y-хромосому; у лиц с некоторыми другими редкими заболеваниями) после раннего эмбриогенеза полностью активна только одна Х-хромосома.
Хромосомы человека изучают с помощью культивирования клеток, способных к митозу. Обычно используют Т-лимфоциты, выделенные из венозной крови, однако фибробласты, клетки из ворсин хориона, амниоциты и предшественники лейкоцитов из коечного мозга также находят применение в клинике.
Хромосомы различаются по размеру, форме, определяемой по месту первичной перетяжки, называемой центромерой и функционирующей как часть митотического аппарата клетки, п по типу вторичной перетяжки, который определяется с помощью одного из методов окрашивания.
Хромосомы фотографируют, отпечатки вырезают, объединяют в пары и формируют изображение всех пар хромосом, которое называют кариотипом. Кариотип и его интерпретация — конечный результат клинического исследования хромосомного набора у пациента. Для описания хромосомного набора клетки сначала указывают общее число хромосом (46 для нормальных диплоидных клеток человека), затем половые хромосомы и, наконец, регистрируют аномалии, если есть.
Например, кариотип нормального мужчины записывают как 46,XY, а запись кариотипа женщины с лишней 21-й хромосомой будет выглядеть так: 47,ХХ, + 21.
Анеуплоидия
В зародыше человека хромосомные аберрации, особенно когда хромосом слишком много или слишком мало (анеуплоидия), встречаются очень часто. На ранней стадии беременности спонтанно прекращают развиваться более 50% всех оплодотворенных яйцеклеток, и по крайней мере половина из них анеуплоидны.
Хромосомные аберрации обнаруживают у 0,5% всех живых новорожденных. Увеличение или уменьшение числа хромосом обычно происходит при их нерасхождении, или невозможности гомологичных пар хромосом разделиться. Отсутствие одной хромосомы называют моносомией; все аутосомные моносомики погибают на стадии зародыша, поскольку несут только одну половую Y-хромосому.
Наличие 3 хромосом называют трисомией, а наличие дополнительного полного набора хромосом (всего 69) — триплоидией. Наиболее известный случай аутосомной анеуплоидии — трисомия 21, которая сопряжена с синдромом Down; анеуплоидия по половым хромосомам совместима с дожитием до взрослого состояния.
