Характеристика М-сегментации хромосом из лимфоцитов пуповинной крови у плодов 20-24 недель развития
М-рисунок хромосом ФГА-стимулированных лимфоцитов из пуповинной крови у 5 плодов человека 22-24 недель развития оказался идентичным таковому в лимфоцитах периферической крови до*
норов (рис. 10.25) . Однако интенсивность флуоресценции многих М+-сегментов, за исключением хромосом 4 и 19, заметно отличалась. Отличия были статистически достоверны для 22 М-сегментов, совпадающих с R-сегментами (М+ -R), для семи, совпадающими с Т-сегментами (М+-Т), а также для района прицентромерного гетерохроматина хромосомы 9 (табл. 10.5). Интенсивность флуоресценции М+-Я-сегментов у плодов менялась как в сторону увеличения, так и уменьшения по сравнению с таковой в аналогичных сегментах хромосом от взрослых индивидов, в то время как для М+-Т-сегмен- тов было характерно лишь ее уменьшение. Примечательно, что разница в интенсивности флуоресценции М-сегментов, как правило, не превышала 1 балла, что может свидетельствовать о небольших различиях статуса метилирования.
Согласно нашим наблюдениям, различия по интенсивности флуоресценции между гомологичными хромосомами из ФГА-стимулированных лимфоцитов плода и взрослых индивидуумов отмечаются в общей сложности по 30 сегментам. При этом в 13 сегментах у плода флуоресценция была интенсивнее, а в 17 — менее яркой, чем в гомологичных сегментах
Таблица 10.5. Различия интенсивности флуоресценции сегментов хромосом в ФГА-стимули- рованных лимфоцитах взрослых индивидов и плодов человека
хромосом из лимфоцитов взрослых. Особенно значительные различия отмечены для хромосомных сегментов 2q33, 6p11.2 и 13q22, интенсивность флуоресценции которых в фетальных лимфоцитах на 2 балла превышала таковую во взрослых лимфоцитах. Анализ генетического состава этих сегментов показывает, что в 2q33 локализованы гены CTLA-4 (цитотоксический Т-лимфоцит-ассоциированный протеин), ICOS, AILIM (ответственные за взаимодействие Т- и В-лимфоцитов), ADAM3 (контролирующий синтез металлопротеинов), в 13q22 — семейство генов, регулирующих синтез факторов некроза тканей (TNFRCF) и эндо- телиновый рецептор (EDNRB). Не исключено, что во время эмбриогенеза функция этих генов, столь важная в постнатальном развитии, может быть подавлена. Их включение (деметилирование) происходит на более поздних стадиях онтогенеза.
Таким образом, выявленные различия в характере метилирования метафазных хромосом и их гомологичных сегментов в однотипных клетках могут отражать существенные особенности функциональной активности генов, входящих в состав этих сегментов, на разных стадиях онтогенеза.
Примечательно, что уровень метилирования прицентромерного гетерохроматина хромосом 1, 9, 16 в лимфоцитах периферической и пуповинной крови также варьировал. Интенсивность флуоресценции гетерохроматина хромосом 1 и 16 в лимфоцитах плода и взрослого всегда была высокой (4 балла) и не зависела от размера блока. Для района 9q12 был характерен сигнал меньшей интенсивности, который соответствовал 3 баллам в лимфоцитах взрослых и 2 баллам в лимфоцитах плодов. Напомним, что в состав гетерохроматина хромосомы 9 преимущественно входят сателлиты III и р, более богатые CG-основаниями по сравнению с сатДНК других классов. Поэтому слабая интенсивность флуоресцентного сигнала района 9qh по сравнению с другими гетерохроматиновыми блоками, вероятно, детерминирована его гипометилированным состоянием, особенно выраженным в клетках плода.
Нет сомнения, что данные по интенсивности флуоресценции сигналов, полученные при визуальной оценке, носят ориентировочный характер. Для точной регистрации различий необходимо сравнение денситометрических профилей М-рисунка, а для понимания их причин — сведения не только о генном составе сравниваемых сегментов, но и об экспрессионных профилях соответствующих клеток на разных стадиях онтогенеза.
М-рисунок хромосом ФГА-стимулированных лимфоцитов из пуповинной крови у 5 плодов человека 22-24 недель развития оказался идентичным таковому в лимфоцитах периферической крови до*
норов (рис. 10.25) . Однако интенсивность флуоресценции многих М+-сегментов, за исключением хромосом 4 и 19, заметно отличалась. Отличия были статистически достоверны для 22 М-сегментов, совпадающих с R-сегментами (М+ -R), для семи, совпадающими с Т-сегментами (М+-Т), а также для района прицентромерного гетерохроматина хромосомы 9 (табл. 10.5). Интенсивность флуоресценции М+-Я-сегментов у плодов менялась как в сторону увеличения, так и уменьшения по сравнению с таковой в аналогичных сегментах хромосом от взрослых индивидов, в то время как для М+-Т-сегмен- тов было характерно лишь ее уменьшение. Примечательно, что разница в интенсивности флуоресценции М-сегментов, как правило, не превышала 1 балла, что может свидетельствовать о небольших различиях статуса метилирования.
Согласно нашим наблюдениям, различия по интенсивности флуоресценции между гомологичными хромосомами из ФГА-стимулированных лимфоцитов плода и взрослых индивидуумов отмечаются в общей сложности по 30 сегментам. При этом в 13 сегментах у плода флуоресценция была интенсивнее, а в 17 — менее яркой, чем в гомологичных сегментах
Таблица 10.5. Различия интенсивности флуоресценции сегментов хромосом в ФГА-стимули- рованных лимфоцитах взрослых индивидов и плодов человека
Хромосома |
Сегмент |
Характеристика сегмента |
Интенсивность флуоресценции, баллы |
|
Взрослые лимфоциты |
Фетальные лимфоциты |
|||
i |
1q42 |
(T) |
4 |
3 |
1q44 |
(R) |
2 |
3 |
|
2 |
2q23 |
(R) |
1 |
2 |
2q31 |
(R) |
1 |
2 |
|
2q33 |
(R) |
1 |
3 |
|
3 |
3q21 |
(R) |
4 |
3 |
3q25 |
(R) |
3 |
2 |
|
4 |
- |
- |
- |
- |
5 |
5q13 |
(R) |
4 |
3 |
6 |
6p11.2 |
(R) |
1 |
3 |
7 |
7p13 |
(R) |
2 |
3 |
7p15 |
(R) |
2 |
3 |
|
8 |
8q11.2 |
(R) |
2 |
3 |
9 |
9q12 |
(С) |
3 |
2 |
9p13 |
(R) |
2 |
3 |
|
10 |
10q24 |
(R) |
2 |
3 |
10q26 |
(T) |
4 |
3 |
|
11 |
11q23 |
(T) |
4 |
3 |
12 |
12p13 |
(R) |
4 |
3 |
12q13 |
(T) |
4 |
3 |
|
13 |
13q22 |
(R) |
1 |
3 |
14 |
14q13 |
(R) |
2 |
3 |
14q22 |
(R) |
2 |
3 |
|
15 |
15q11.2 |
(R) |
3 |
2 |
15q13 |
(R) |
3 |
2 |
|
16 |
16q22 |
(R) |
3 |
2 |
17 |
17q21 |
(Т) |
3 |
2 |
18 |
18q11.2 |
(R) |
3 |
2 |
19 |
- |
- |
- |
- |
20 |
20q11.2 |
(Т) |
4 |
3 |
21 |
21q11.2 |
(R) |
3 |
2 |
22 |
22q11.2 |
(Т) |
4 |
3 |
хромосом из лимфоцитов взрослых. Особенно значительные различия отмечены для хромосомных сегментов 2q33, 6p11.2 и 13q22, интенсивность флуоресценции которых в фетальных лимфоцитах на 2 балла превышала таковую во взрослых лимфоцитах. Анализ генетического состава этих сегментов показывает, что в 2q33 локализованы гены CTLA-4 (цитотоксический Т-лимфоцит-ассоциированный протеин), ICOS, AILIM (ответственные за взаимодействие Т- и В-лимфоцитов), ADAM3 (контролирующий синтез металлопротеинов), в 13q22 — семейство генов, регулирующих синтез факторов некроза тканей (TNFRCF) и эндо- телиновый рецептор (EDNRB). Не исключено, что во время эмбриогенеза функция этих генов, столь важная в постнатальном развитии, может быть подавлена. Их включение (деметилирование) происходит на более поздних стадиях онтогенеза.
Таким образом, выявленные различия в характере метилирования метафазных хромосом и их гомологичных сегментов в однотипных клетках могут отражать существенные особенности функциональной активности генов, входящих в состав этих сегментов, на разных стадиях онтогенеза.
Примечательно, что уровень метилирования прицентромерного гетерохроматина хромосом 1, 9, 16 в лимфоцитах периферической и пуповинной крови также варьировал. Интенсивность флуоресценции гетерохроматина хромосом 1 и 16 в лимфоцитах плода и взрослого всегда была высокой (4 балла) и не зависела от размера блока. Для района 9q12 был характерен сигнал меньшей интенсивности, который соответствовал 3 баллам в лимфоцитах взрослых и 2 баллам в лимфоцитах плодов. Напомним, что в состав гетерохроматина хромосомы 9 преимущественно входят сателлиты III и р, более богатые CG-основаниями по сравнению с сатДНК других классов. Поэтому слабая интенсивность флуоресцентного сигнала района 9qh по сравнению с другими гетерохроматиновыми блоками, вероятно, детерминирована его гипометилированным состоянием, особенно выраженным в клетках плода.
Нет сомнения, что данные по интенсивности флуоресценции сигналов, полученные при визуальной оценке, носят ориентировочный характер. Для точной регистрации различий необходимо сравнение денситометрических профилей М-рисунка, а для понимания их причин — сведения не только о генном составе сравниваемых сегментов, но и об экспрессионных профилях соответствующих клеток на разных стадиях онтогенеза.