Лидия Чабала - СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ХРОМОСОМ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКА КЛЕТОК КРОВИ. STRUCTURAL ORGANIZATION OF CHROMOSOMES AND BLOOD CELL DIFFERENTIATION

Открытые новое явление и закономерности образования трех типов метафазных хромосомных наборов по потребностям организма для обеспечения жизнедеятельности, возможно использовать для оценки гемопоэза и состояния физиологии организма, а также проводить исследования по адаптации к факторам разной природы и силы с целью выявлять условия для восстановления здоровья человека.

We were the first to experimentally discover a representative of class Mammalia in Rattus norvegicus rats, a previously unknown phenomenon of structural and functional transformations of metaphase chromosomes in the population of bone marrow cells. As a result, the three types of sets of chromosomes were identified in each subject. And afterwards, the laws of their formation depending on the physiological state of the body were revealed.

The three varieties of the sets of chromosomes have a certain constructive meaning for the processes of differentiation of hematopoietic cells, which was proved experimentally and interpreted from the standpoint of the existing scientific knowledge.

The opened regularities of the structural and functional transformations of chromosomes in the population of the bone marrow cells and the chromosomal determination of the three hematopoietic cell sprouts at different age stages of life and physiological models clarify the knowledge about the polymorphism of the metaphase chromosomes and karyotype, as well as the method of implementation of the genetic program of stem cells transforming into specialized ones. It is important for the hematology and the further development of cytogenetics, and it expands the understanding of the state of physiology and health. The paper reveals the relationship of the structural and functional organization of the metaphase chromosomal sets with the formation of blood cells and with the physiology of the body.

Prior to our studies in hematology, it was only known that the original proliferating cells did not differ in morphology. Consequently, the revealed differences at the level of the metaphase chromosomal sets of proliferating cells allow us to study hematopoiesis at an earlier stage in comparison with leukocytes, erythrocytes and megakaryocytes recognized by morphology. In addition, the information on the new method for implementing genetic information in the ontogenesis of the body made it possible to develop a method for determining the state of bone marrow hematopoiesis at the chromosomal level, which is essential for hematology, medicine, and cytogenetics.

It is possible to use the new phenomenon and the regularities of the formation of the three types of metaphase chromosomal sets according to the needs of the body for life support to assess hematopoiesis and the physiological state of the body, as well as to conduct studies on adaptation to factors of different nature and strength in order to identify the conditions to restore the human health.

Представления о кариотипе до наших исследований

и наши приоритетные работы

До наших исследований были опубликованы многочисленные данные о структурной вариабельности метафазных хромосом при анализе клеток костного мозга у разных видов (Орлов В. Н., 1974; Бекасова Т. С., Межова О. Н., 1975; Орлов В. Н., Булатова Н. Ш., 1983; Ахвердян М. Р., 1989; Hungerford D.A., Nowell Т. C., 1963; Yosida Т. H., Amano K., 1965), что объясняли их внутривидовой или надвидовой изменчивостью и эволюцией. При этом сложилась точка зрения об одинаковом кариотипе у всех представителей одного вида по числу хромосом и их морфологии (Орлов В. Н., 1974; Дыбан А. П., Баранов B.C., 1978; Орлов В. Н., Булатова Н. Ш., 1983; Дубинин Н. П. , 1976, 1985), и с учетом этого составляли карты хромосом.

У крыс Rattus norvegicus Berkenhout, объекта наших исследований, полиморфизм хромосом рассматривали также с этих же позиций. При этом все авторы у этого вида отмечали в диплоидных клетках на стадии метафазы 42 хромосомы и отдельные особенности в их морфологии. Классификацию хромосом с распределением их на группы с учетом морфологии, в которой хромосомы у лабораторной крысы распределили на четыре группы, предложили в 1963 году (Hungerford D. A., Nowell Т. C., 1963). В первую из них были объединены три пары самых крупных хромосом: субтелоцентрическая, акроцентрическая и субтелоцентрическая. Вторая группа включала 4—10 пары акроцентрических аутосом и половые хромосомы. В третьей группе расположили 11—13 субтелоцентрические пары, а к четвертой отнесли 14—20 пары метацентрических аутосом. Всего в кариотипе выявили 7 пар хромосом метацентрических, 5 пар – субтелоцентрических и 9 – акроцентрических.

Спустя десятилетие, в 1973 году, усовершенствована классификация хромосом у этого вида на основе дифференциальной окраски, аутосомы расположили в ранее принятом порядке, но провели идентификацию хромосомных пар, половые хромосомы поместили в конце кариограммы (Standard Karuotype, 1973). При этом 12 и 13 пары отнесли по морфологии уже к субметацентрическим. В результате в кариотипе выделили 7 пар хромосом метацентрических, 2 пары субметацентрических, 3 пары субтелоцентрических и 9 пар акроцентрических.

Но были опубликованы и другие данные. Так, для одних популяций крыс отмечали 2 пары субтелоцентриков и 11 акроцентриков (Yosida Т. H., Amano K., 1965; Yosida Т. H., 1973), для других – 3 пары субтелоцентриков и 10 акроцентриков (Бекасова Т. С., Межова О. Н., 1975; Yosida T. H., Sagai T., 1973), в третьих – 4 пары субтелоцентриков и 9 акроцентриков (Kral В., 1972), в четвертых – 5 пар субтелоцентриков и 8 пар акроцентриков (Дыбан А. П., Баранов B. C., 1978). И это явление объясняли надвидовыми различиями.