Definicija i poreklo pojma kariotip
Kariotip predstavlja broj humanih hromozoma, koji jeste stalan i koji se nikada ne menja, te se on sastoji od 46 hromozoma, tj 22 para autozoma i jednog para polnih hromozoma (XX za žene; XY za muškarce), pa se za ovakav termin koristi i naziv humani kariotip.
Hromozomi – podela; normalan broj; bolesti i poremećaji (hromozomopatije)
Kariotip jeste broj hromozoma koji je za datu vrstu karakterističan i on i ne može da se menja za života, te je utvrđeno da je kod eukariota, a kojima pripada i čovek, taj broj 46, a i to je već bilo poznato 1960. godine (nakon što je 1956. godine i objašnjena spiralna struktura DNK molekula).
Kako je napred i navedeno, humani kariotip se sastoji iz 22 para aurtozoma i jednog para polnih hromozoma, što daje 23 para.
Autozomi su poređani u takozvane homologe parove, a pak koji su u svakoj ćeliji u organizmu istovetni i koji se obeležavaju po brojevima od 1-22 (gde je prvi par hromozoma ujedno i onaj najveći, a ostali su dalje poređani po veličini, pa je po pravilu, mada sa mogućnim odstupanjima, i najmanji hromozom označen brojem 22).
Generalno se polni hromozomi, kako je i navedfeno obeležavaju kao XX kod žena, gde su oni dakle homologi par, dok su kod muškaraca označeni kao XY, pa su logično nehomologi ili asimetrični jer imaju jedan X i jedan Y hromozom u paru.
Najbolje je da se hromozomi „posmatraju“ u metafazi mitotske ćelijske deobe (te se i nazivaju vrlo prigodno „metafazni hromozomi“), kada se njihove centrometre i najbolje uočavaju, a i na osnovu kojih oni imaju i određene oblike, i asimetriju hromatidnih krakova.
Šta su to metafazni hromozomi – položaj centromere; kraci hromozoma; hromatide i DNK
Svaki se humani hromozom sastoji od dve hromatide u kojima se nalazi po jedan molekul DNK, te koje su međusobno spojene ali i podeljene na nejednake krakove centromerom, te se tako i oni razlikuju tokom replikacione podele, odnosno navedene metafaze u mitozi ćelijske replikacije.
Sama centromera (čija je struktura i funkcija dosta kompleksna i zalazi u domene genetike koji su preopširni za suštinu ovog teksta), deli dakle hromozome na dva kraka – kraći p krak, a koji se pak nalazi iznad centromere; i duži q krak, koji se nalazi u predelu ispod centromere.
Sa druge strane prema položaju centromere, postoje osnovne tzi vrste tj tri oblika humanih hromozoma koje čine humani kariotip, ali i dva podtipa hromozoma, i to su:
- metacentrični hromozomi – ona vrsta humanih hromozoma kojima je centromera tačno na sredini, pa su kraci p i q jednake dužine i oni imaju izgled slova X (ali nisu naime polni hromozomi)
- submetacentrični nhromozomi – oni hromozomi kojima je centromera nešto bliža jednom kraju hromnozoma, pa su im kraci p i q nejednaki, obično u srazmeri koja je data kao p : q = 1 : 1,5 – 3
- akrocentrični hromozomi – onaj oblik hromozoma gde se sama centromera nalazi sasvim na kraju jednog kraka hromozoma, pa su opet p i q kraci vrlo nejednaki, i njihov je odnos predstavljen kao p : q = 1 : 7 (ili više)
Dok su svojevrsni podtipovi u kariotipu, već prema položaju centromere na dalje i telocentrični (kod njih je centromera praktično na samom mokrajku hromatide pa je odnos p i q kraka jednak nuli prema jedan), i subtelocentrični hromozomi (gde je centromera postavljena na hromatidu tako da je deli tako da odnos krakova p i q bude otprilike 1 : 3 – 7).
Klasifikacija hromozoma prema takozvanoj Denverskoj klasifikaciji – sedam grupa
Pomenuta klasifikacija svrstava hromozome od broja 1 – 22 po veličini u ukupno sedam grupa, po slovima od A do G, sa time da se polni X hromozomi svrstavaju u C grupu; a dalje polni Y hromozomi u takozvanu G grupu, i sve to praktično izgleda ovako:
A grupa humanih hromozoma – obuhvata hromozome brojeva 1, 2 i 3 u parovima;
B grupa humanih hromozoma – obuhvata parove hromozoma pod brojevima 4 i 5;
C grupa humanih hromozoma – sastoji se iz parova autozoma pod brojevima 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 i polni X hromozomski par;
D grupa humanih hromozoma – obuhvata parove hromozome pod brojevima 13, 14 i 15;
E grupa humanih hromozoma – obuhvata hromozomske parove sa brojevima 16, 17 i 18;
F grupa humanih hromozoma – ima samo dva hromozomska autozoma para i to pod brojevima 19 i 20;
G grupa humanih hromozoma – obuhvata parove autozoma pod brojevima 21 i 22, kao i polni Y hromozom.
Kada se obeležava kariotip, on se sastoji u tome da se uvek najpre napiše broj hromozoma, dakle 46, a tek zatim i polni hromozomi da se obeleže kao XX za žene ili XY za muškarce – pa to ipak i izgleda ovako:
Ženski humani kariotip – 46, XX;
Muški humani kariotip – 46, XY.
Kada se posmatra humani kariotip, u njemu su akrocentrični hromozomi pored svakako polnog Y hromozoma, i autozomi sa brojevima – 13, 14, 15, 21 i 22; naročito treba da se naglasi da je kod muškaraca u ćelijama neparan broj akrocentričnih hromozoma, dok je kod žena taj broj paran, a sve jer one nemaju Y hromozoma.
Grupa metacentričnih hromozoma obuhvata brojeve hromozoma u kariotipu – 1, 3, 16, 19 i 20.
Logično je da su svi preostali hromozomi u humanom kariotipu submetacentrična grupacija, te se i oni kod žena naravno nalaze u parnom broju, jer one imaju dva X hromozoma, dok je kod muškaraca taj broj neparan, a jer oni imaju jedan X hromozom (a jedan svakako Y).
Da bi se hromozomi najbolje prikatzali i da bi mogli da se identifikuju i da se obeleže njihovi delovi i položaj centromere, svakako je najpogodnija metafaza mitotske replikacije, te i neka u histologiji i genetici dobro poznata, takozvana citološka bojenja, a najbolja po „Gimzi i bojenje fluoresceinom“.
Tada se dobija na uvid jasan oblik hromozoma,te kada se oni iscrtaju i poređaju jednim pravilnim redosledom po veličini odnosno po brojevima i obliku, dobija se kariogram.
Generalno je kariotip, kao broj hromozoma, najlakše odrediti iz uzorka limfocita periferne krvi, i to tako da se uzima oko 5 ml venske krvi, te se ona centrifugira da bi se izdvojili limfociti.
Kada se potom iz limfocita izdvoje hromozomi, te se i „fiksiraju“ i oboje, oni se posmatraju pod mikroskopom i određuje im se položaj centromere, te veličina i oblik (a prema dužini krakova) i onda se tek i „slaže kariogram“, kada se hromozomi ili nacrtaju ili se fotografišu.
Ovakav je postupak od značaja jer omogućava da se svakako oderedi tačan broj hromozoma, te i njihov oblik i struktura, ali i da se ustanove neke potencijalno prisutne strukturne ili numeričke i nepravilnosti odnosno aberacije, jednim imenom nazvane hromozomopatije (što je od posebnog značaja u ginekologiji, kada treba da se izvrši prekid trudnoće ako postoje sa životom one vrlo i inkopatibilne aberacije, ili je generalno rizik za rađanje mentalno i somatski nesposobnog deteta preveliki, a svakako sve to i na osnovu dobijenih analiza).
