Микрохромосомы


Микрохромосо́мы — очень маленькие хромосомы, типичные для кариотипов птиц, некоторых рептилий, рыб и земноводных; у млекопитающих они, судя по всему, отсутствуют[1]. Их размер составляет меньше 20 мегабаз[2]; хромосомы, чей размер превышает 40 мегабаз, называются макрохромосомами, а хромосомы размером от 20 до 40 мегабаз — промежуточными хромосомами[3].

Микрохромосомы чрезвычайно малы. Часто их невозможно определить в кариотипе цитогенетическими методами, а их наличие значительно усложняет весь процесс изучения кариотипа. Первоначально их рассматривали как незначительные фрагменты хромосом, однако у изученных видов, имеющих микрохромосомы, обнаружилось, что они несут множество генов. Так, у курицы (Gallus gallus) на долю микрохромосом приходится от 50 % до 75 % всех генов[4][5]. В метафазе микрохромосомы видны как крошечные пятнышки 0,5—1,5 мкм длиной. Их малый размер, а также малая степень конденсации в гетерохроматин обусловливают неприменимость стандартных цитогенетических методов для идентификации хромосом[1].

У большинства птиц (за исключением представителей соколообразных и некоторых других видов) кариотип содержит около 80 хромосом (2n ≈ 80), из которых хорошо различимые макрохромосомы составляют лишь небольшую часть, а более 60 хромосом являются микрохромосомами[1]. У птиц имеется большее, чем у любой другой группы животных, число микрохромосом. Курица представляет собой наиболее удобный объект для анализа микрохромосом[1]. Изучение микрохромосом птиц показало, что они могли возникнуть как консервативные фрагменты предковых макрохромосом, или, напротив, макрохромосомы возникли как агрегаты микрохромосом[1]. Сравнительный геномный анализ показал, что микрохромосомы содержат генетическую информацию, консервативную для многих классов хромосом. Показано, что по крайней мере 10 куриных микрохромосом возникли в результате расщепления макрохромосом и что типичный кариотип птиц сформировался 100—250 млн лет назад[5].

Уточнение физических карт микрохромосом птиц проводят с помощью метода флуоресцентной гибридизации in situ; при этом в качестве ДНК-зондов используют клонированные последовательности ДНК (например, NotI-связующие клоны 3-й хромосомы человека, БАК[англ.]-клоны)[6][7]. Дальнейший прогресс в идентификации и исследовании микрохромосом (включая затрагивающие их перестройки) связывают с применением куриных микрохромосомных зондов для так называемого «раскрашивания хромосом» (англ. chromosome painting)[8], пар специфических БАК-клонов курицы для каждой микрохромосомы и методов биоинформатики для геномного сравнения микрохромосом in silico[9].