Odgovori na postavljena pitanja - Biologija
Analiza učestalosti izmjena sestrinskih kromatida vrlo je osjetljiva citogenetička metoda koja se koristi u biomotoringu osoba profesionalno izloženih isključivo
kemijskim karcinogenima. Iako sam mehanizam nastanka izmjena nije poznat, smatra se da je na neki način povezan s rekombinacijskim popravkom dvostrukih
lomova u DNA, induciranih nastankom DNA adukata ili interferencijom spojeva s biokemijskim procesima vezanim uz DNA. Mjerenja se najčešće izvode na
limfocitima periferne krvi čovjeka.
Limfociti se, ukoliko nisu potaknuti antigenom ili alergenom, u krvotoku, u pravilu, nalaze u G0 fazi staničnog ciklusa. Unošenjem u kulturu, u prisustvu
fitohemaglutinina kao mitogenog aktivatora, limfociti će iz G0 faze ući u G1 fazu staničnog ciklusa, potom S pa G2 fazu i
naposlijetku otpočeti s diobom.
Da bi se moglo razlikovati stanice u pojedinim mitotskim diobama, pri samom početku kultivacije, u hranjivi milje dodaje se 5'-bromo-deoksiuridin (BrdU), analog
timidina. U S fazi staničnog ciklusa doći će do njegove ugradnje u novosintetizirane lance DNA. Tako će nakon S faze prve mitotske diobe obje sestrinske
kromatide sadržavati po jedan lanac DNA s ugrađenim analogom. Nakon S faze druge mitotske diobe jedna će sestrinska kromatida sadržavati oba lanca DNA
s ugrađenim BrdU, a nakon S faze treće mitotske diobe dio kromosoma sadržavat će obje sestrinske kromatide s BrdU ugrađenim u oba lanca DNA, a dio
kromosoma imat će ugrađen BrdU u jedan lanac jedne te oba druge sestrinske kromatide. Budući da BrdU inhibira vezanje Giemsae za kromatin, kromatide koje
sadrže oba lanca DNA s BrdU bit će svjetlije obojane od onih s BrdU ugrađenim u samo jedan lanac DNA.
Sukladno tome, sestrinske kromatide metafaznih kromosoma prve mitotske diobe bit će obojene jednakim intenzitetom. U metafazi druge mitotske diobe jedna
će kromatida biti intenzivno obojena, a druga će biti blijedo ružićasta. Takvi diferencijalno obojeni kromosomi još se nazivaju i "harlekin" kromosomi. U metafazi
treće mitotske diobe dio kromosoma sadržavat će obje kromatide objene blijedo ružićasto, dok će kromatide ostalih kromosoma biti obojene različitim
intenzitetom.
Kada neki kemijski agens interferira s DNA na bilo koji način, dolazi do pogrešaka u replikaciji DNA, rezultat kojih su praznine u novosintetiziranom lancu DNA.
Rekombinacijskim popravkom takve regije, koje mogu biti različite duljine, nadopunjuju se homolognom regijom na sestrinskom kromosomu. Posljedica toga je
različita obojenost pojedinih regija kromosoma koja je pokazatelj mjesta izmjena između sestrinskih kromatida.
Za razliku od limfocita s težim oblicima kromosomskih aberacija, postoje dokazi da limfociti s visokom učestalošću izmjena mogu ostati u krvnom optoku i
nekoliko godina, što ih čini pogodnim objektom za ovakva testiranja.
Vinko Toševski
Student 3. godine, smjer: molekularna biologija
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb