Mikronukleus (cytologie)

Mikronukleus  - v cytologii fragment jádra v eukaryotické buňce , který neobsahuje kompletní genom nezbytný pro její přežití. Je to patologická struktura a lze ji pozorovat v buňkách jakékoli tkáně. Typicky se mikrojádra tvoří jako výsledek abnormálního buněčného dělení nebo jaderné fragmentace během apoptózy .

Dalším významem je jádro v buňce prvoků patřících k brvitému typu . Tito prvoci se vyznačují nukleárním dualismem: přítomností velkého vegetativního jádra - makronuklea (makronukleus) a generativního jádra - mikronuklea (mikronukleus).

Příčiny

Mikrojádra vznikají při dělení buněk z: zaostávajících acentrických fragmentů, které vznikly při zlomu chromozomů (tzv. klastogenní efekt); zaostávající chromozomy (tzv. aneugenní efekt). V zásadě existují tři typy narušení normálního procesu tvorby jádra:

V současné době nejsou zcela známy konkrétní faktory pro tvorbu mikrojader z nezformovaného chromozomálního materiálu. Samotné příčiny, které určují poruchy v procesu dělení, vedoucí ke vzniku mikrojader, mohou být spojeny s faktory, které mají statokinetický účinek (zpožďují a způsobují poruchy ve fázích mitózy spojené s tvorbou dělicího vřeténka a segregací chromozomů ). Různé studie Iljinského a dalších autorů ukázaly, že takové poruchy mohou být spojeny s celou řadou faktorů, od expozice těžkým kovům, ionizujícímu záření až po virové infekce.

Formovací mechanismy

Mikrojádra vznikají z fragmentů chromozomů, které postrádají centromery, a jsou proto v době buněčného dělení vyloučeny z buněčných jader. Jinými slovy, jsou to acentrické fragmenty, které vznikly v důsledku strukturálního porušení chromozomů a nespadly do nově vytvořeného jádra během buněčného dělení. Navíc mohou být tvořeny z chromozomů zbývajících v anafázi.

Přítomnost v buňkách různých tkání

Použití v bioindikaci a biotestování

Micronucleus test (MN test)

Vývoj mikronukleárního testu je obvykle spojován se jménem Schmidt, které navrhl v roce 1970, ačkoli tento test byl navržen současně v letech 1970-1973. několik skupin výzkumníků. Ukázalo se, že mikronukleový test (MN test) není v citlivosti horší než test pro studium chromozomálních aberací v buňkách kostní dřeně zvířat a je zároveň mnohem méně pracný.

Mikronukleární test je relativně nová, ale již obecně uznávaná cytogenetická metoda pro hodnocení mutagenního účinku agens různé povahy. Touto metodou bylo provedeno testování mutagenní aktivity velkého množství chemických, fyzikálních a biologických agens, test se používá již v první fázi testování potenciálních mutagenů a karcinogenů.

Mezi výhody mikronukleárního testu patří rychlost bez ohledu na studium karyotypu druhu, který často obsahuje velké množství malých, špatně rozlišitelných chromozomů, spolehlivost a také to, že testování lze provádět v tkáních s nízkou mitotickou aktivitou. Mikronukleární analýza se provádí v nejaderných erytrocytech, v embryonálních buňkách, ve spermatidách, ootidách, což je zvláště důležité při predikci možných důsledků pro dědičnost potomků. V ekologické genetice se tento test používá k posouzení mutagenního účinku environmentálních faktorů při různých člověkem způsobených haváriích, ekologických katastrofách spojených se silnými emisemi znečišťujících látek do životního prostředí a také při zkoumání pracovníků spojených s nebezpečným průmyslem.

Jako příklad mohou sloužit zejména dlouhodobé studie důsledků radiačních účinků testů na zkušebním místě Semipalatinsk, radioaktivní stopa Tomsk a havárie jaderné elektrárny v Černobylu . Provedené studie prokazují zvýšenou frekvenci MR v buňkách periferní krve a ústní sliznice (bukální epitel) u jedinců vystavených záření. Použití mikronukleárního testu při pokusech na zvířatech, zejména na hnědých žábách v podmínkách chronické radiační expozice v blízkosti jaderné elektrárny Černobyl, umožňuje považovat toto kritérium za jeden z indikátorů ekologických podmínek stanoviště organismů. To potvrzují i ​​údaje o zvýšené míře cytogenetického poškození na základě MR testu v nezralých erytrocytech kostní dřeně hraboše polního, jehož přirozené populace žijí v oblastech zamořených zářením již více než 20 generací po r. havárie v Černobylu. Kromě hodnocení mutagenního účinku ionizujícího záření NR je test citlivý na genotoxický účinek řady chemických sloučenin, které často působí jako složky znečištění životního prostředí. Bylo tedy prokázáno, že u lidí pracujících ve výrobě chlorfenoxy herbicidů byla výrazně zvýšena frekvence mikrojader v buňkách epiteliálních a slizničních tkání. Pomocí MN testu lze testovat i léky.

Literatura