بــــیــــوتــــکــــنــــولـــــوژی

جسم بار: كروموزومX ی را می توان در سلول های ماده كه تقسیم نمی شوند ، مشاهده كرد به صورت توده ای تیره به غشاء هسته سلول چسبیده است و كروماتین جنسی و جسم بار خوانده می شود. جسم بار یكی از كروموزوم های X است كه به طور غیر فعال در كنار هسته معمولی قرار دارد. تعداد كروماتین جنسی برابر تعداد كروموزوم X جنسی موجود در سلول های nx-۱ است.

كروماتین جنسی (جسم بار) : در اكثر سلول های اینترفازی زنان سالم ، جسم كوچك و رنگ پذیری در مجاورت غشای هسته وجود دارد كه در اصطلاح سیتولوژی به آن كروماتین جنسی یا به نام كاشف آن جسم Barr می گویند. تحقیقات بعدی ثابت كردند كه جسم بار غیر از یكی از دو كروموزوم جنسی X چیز دیگری نیست . بنابراین در زنانی كه تنها یك كروموزوم جنسی دارند و در مردان طبیعی كه یك كروموزوم X وجود دارد ، جسم بار دیده نمی شود.بنابراین در زنان مبتلا به سیندرم ترنر(XO ) كروماتین جنسی نیست و یا در زنان با وضعیت كروموزومی XXX دو كروماتین جنسی دیده می شود . جالب آن كه مردان با فرمول كروموزومی XXY (كلاین فلتر) نیز یك كروماتین جنسی دارند.

كروماتین Y (جسم Y) : اگر سلول های اینترفازی مردان را با كیناكرین خردل و یا كیناكرین دی هیدروكلراید رنگ آمیزی و با میكروسكوپ فلورسانس مشاهده كنیم ، در هسته ی سلول های آن ها جسم روشن و درخشانی را كه همان كروموزوم Y باشد خواهیم دید. از این مسئله مانند حالت قبل برای تشخیص مردانی كه از نظر كروموزوم Y اختلال داشته باشند (مانند XYY )استفاده می شود.

در مگس سرکه، فعالیت متابولیسمی تک کروموزوم x حشره نر بالاتر از فعالیت دو کروموزوم x ماده است تا قادر باشد خود را با فعالیت دو x ماده منطبق کند ولی در انسان برخلاف مگس سرکه، فعالیت متابولیسمی کروموزوم x ماده کاهش می یابد تا امکان تطبیق آن با تک کروموزوم x نر فراهم شود و این عمل با غیر فعال شدن یکی از دو کروموزوم x ماده ها انجام می شود. در انسان یکی از دو کروموزوم x فرد ماده غیر فعال شده و تبدیل به جسم بار می شود.

جسم بار (کروماتین جنسی) جسمی کروی است که در هسته سلولی پستانداران ماده مشاهده شده است. بهترین سلول هایی که می توان از آنها برای مشاهده جسم بار استفاده کرد؛ سلول های بافت پوششی مخاط دهان است که با جداسازی لایه ای از مخاط سقف دهان و رنگ آمیزی آن می توان جسم یا اجسام بار سلول را زیر میکروسکوپ مشاهده نمود.

* به فرد دارای جسم بار، کروماتین مثبت و فرد فاقد جسم بار را کروماتین منفی می نامند.

تمام کروموزوم های x به غیر از یکی از آنها به کروماتین جنسی تبدیل می شوند. بنابراین اگر مردی دارای دو کروموزوم x باشد؛ یکی از این دو کروموزوم x غیرفعال می شود و در زنان ترنر (زنانی که تنها یک x دارند و به صورت xo هستند)؛ جسم بار تشکیل نمی شود.

دوره تشکیل جسم بار، از ابتدا تا انتهای مرحله اینترفاز است و هنگام تقسیم های سلولی، مجدداً هر دو کروموزوم x مشاهده می شوند. بنابراین انتظار می رود که از تعداد مشخصی سلول جدا شده از سقف دهان یک فرد ماده نرمال، در بیشتر آنها (و نه همه آنها) جسم بار مشاهده شود.

با توجه به مطالب ذکر شده، تفاوتی که بین زنان ترنر (xo) و زنان طبیعی با یک x غیر فعال (یک عدد جسم بار) وجود دارد این است که زنان ترنر، نازا و دارای اختلالات رفتاری هستند ولی دارا بودن جسم بار در زنان نرمال، این عوارض را به دنبال ندارد. در زنان طبیعی هنگام تشکیل جسم بار، تنها بازوی بلند کروموزوم x است که غیر فعال می شود ولی قسمت عمده ی بازوی کوتاه کروموزوم x همچنان فعال است که این بازوی کوتاه حامل چندین ژن اساسی و مهم است که حضور فعالانه این ژن ها بر روی هر دو کروموزوم، برای رشد و نمو طبیعی و بروز برخی ویژگی های زنان لازم است. در زنان ترنر (xo) به دلیل این که یک کروموزوم x را به طور کلی ندارند؛ وجود ژن های مذکور بر روی بازوی کوتاه یک کروموزوم x آنها، برای بروز صفات مذکور کفایت نمی کند.

کروموزوم Y :

1- ژن هایی که بین این کروموزوم و کروموزوم X مشترک هستن و در ناحیه ای قرار دارن که Pseudoautosomal نامیده میشه و حتی میتونه بین این ژن ها و ناحیه ی مشابه روی کروموزوم X نوترکیبی کراسینگ اووراتفاق بیفته.

2- ژن هایی که خاص این کروموزوم و افراد نر هستن.

همه می دونیم که در پستانداران افراد ماده دارای دو کروموزوم X و افراد نر یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارن که کروموزوم Y تعداد خیلی کمی ژن داره پس افراد نر فقط یک نسخه از خیلی از ژن هایی رو که روی کروموزوم X قرار داره، دارن (به استثنای ژن های ناحیه ی Pseudoautosomal) و میدونیم تغییر در تعداد نسخه های یک ژن چه اثراتی میتونه داشته باشه، نمونش سندروم تری زومی 21 که اضافه بودن یه کروموزوم 21 کوچولو  چه اثراتی داره پس این مشکل چه طور حل شده؟

در پستانداران غیر فعال شدن یک کروموزم X در افراد ماده این مشکل رو حل میکنه، یعنی باعث میشه افراد ماده هم از این ژن ها فقط یه نسخه داشته باشن.

 مکانیسم غیر فعال شدن:

غیرفعال شدن کروموزوم X به دلیل هتروکروماتینه شدن اونه و هتروکروماتینه شدن از ناحیه ای روی کروموزوم X به نام ناحیه ی XIC (X-Inactivation Center) l که شامل ژنی به نام XIST (X-Inactive Specific Transcript)l هستش شروع میشه و از دو طرف به سمت تلومر ها ادامه پیدا میکنه، به این صورت که در اثر رونویسی از XIST یکسری RNA تولید میشه که با پوشاندن کروموزوم X و همچنین جذب هیستون ها به این ناحیه باعث شروع و ادامه ی هتروکروماتینه میشن و یه نکته این که این ژن از جمله ژن هاییه که خودش غیر فعال نمیشه.

پس با غیرفعال شدن ژن هایی از کروموزوم X که روی کروموزوم Y نیست تعادل بین دو جنس برقرار میشه. اما  چند نکته:

1- غیر فعال شدن کروموزوم X در دوازده روزگی جنین شروع میشه یعنی زمانی که سلول تخم چندین تقسیم انجام داده و جالب این که غیرفعال شدن به صورت تصادفی صورت میگیره، یعنی تو یه سلول مثلا کروموزوم X پدری با ژن های خاص خودش غیرفعال میشه و تو یه سلول دیگه کروموزوم X مادری با ژن های خاص خودش. با این که اصلا دوست ندارم بنویسم ولی برای درک بهتر موضوع تصور کنین ژن تعیین کننده ی رنگ چشم در انسان روی کروموزوم X و در ناحیه ای که غیرفعال میشه قرار داشت. اون وقت اگه الل های روی دو کروموزوم X مشابه نبودن و غیر فعال شدن به صورت تصادفی صورت می گرفت احتمال داشت چشم های افراد ماده دو رنگ بشه (یکی یه رنگ اون یکی یه رنگ دیگه). بنابراین افراد ماده از نظر صفات روی کروموزوم X حالت موزاییک رو نشون میدن و یه مثال واقعی در این مورد آنزیم گلوکوز 6 فسفات دهیدروژنازه که اللش روی کروموزوم X قرار داره و اگه این آنزیم از افراد ماده ی هتروزیگوت استخراج و کروماتوگرافی بشه دو باند روی ژل آشکار میشه و این یعنی تولید دو نوع آنزیم مختلف در بدن این افراد.

2- در انسان و پستانداران همیشه یک کروموزوم X در سلول فعال باقی می مونه. یعنی حتی اگه فردی 3 تا کروموزوم X داشته باشه دو تاش غیر فعال میشه و یکی فعال.

سوال:

چرا افرادی که تعداد کروموزوم های جنسی غیرعادی دارن مثل XO که ماده های ترنر هستن یا XXY که نر های کلاین فلتر هستن غیر عادی هستن؟ خوب بالاخره تو همشون فقط یه کروموزوم X فعال وجود داره

1- اولا  همه ی ژن های کروموزوم X غیرفعال نمیشن و ژن هایی که با ژن های ناحیه ی Pseudoautosomal کروموزوم Y مشترک هستن فعال باقی می مونن و می تونن باعث غیرعادی شدن بشن.

2-  غیرفعال شدن در دوازده روزگی جنین اتفاق می افته و تا اون زمان این ژن ها فعالند و می تونن اثرات نامطلوب رو در همون زمان روی جنین بزارن.

مواد و وسایل مورد نیاز:

محلول سالین-استواورسئین-اتانول-تولوئیدن بلو-گزیلول و اتانول-لام لامل

مراحل انجام آزمایش :

1. با  محلول سالین، دهان را ضد عفونی می کنیم تا باکتری های دهان، در مشاهدات تأثیر منفی نگذارند.

2. با پشت یک لامل، از لپ دهان نمونه برداری کرده و نمونه را به یک لام تمیز منتقل می کنیم.

3. با دو قطره محلول رنگی استواورسئین و به مدت 10 دقیقه، نمونه را رنگ آمیزی می نماییم.

نمونه رنگ شده روی لام را شستشو می دهیم تا رنگ اضافی روی نمونه باقی نماند.و خشک می کنیم.اتانول 95درصد به آن اضافه می کنیم سپس خشک کرد.

4.  لامل را روی لام محتوی نمونه قرار داده و زیر میکروسکوپ مشاهده می کنیم.

 
انتظار می رود که در زنان نرمال یک جسم بار مشاهده شود و مشاهده جسم بار در مردان نرمال مورد انتظار نیست. با این وجود مشاهده جسم بار در مردان به طور قطع منتفی نیست و در بعضی حالات خاص اختلالات کروموزومی، ممکن است که یک فرد نر هم دارای جسم بار باشد. همان طور که ممکن است زنی جسم بار نداشته باشد (مانند یک زن ترنر).