Международная система цитогенетической номенклатуры хромосом человека и этапы ее развития.

В I960 году в американском городе Денвере была создана первая Международная система цитогенетической номенклатуры хромосом человека (An International System for Human Cytogenetic Nomen-clature - ISCN), обеспечившая международную стандартизацию исследований хромосом. Хромосомный набор или кариотип человека включает 46 хромосом - 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом (XY - у лиц мужского пола и XX - женского) (см. рис. 7). В основу Денверской классификации хромосом была положена их морфологическая характеристика: размер, форма и положение первичной перетяжки - центромеры. Хромосомы, согласно данной классификации, нумеруются от 1 до

 

Рис. 7. Нормальный кариотип человека. (8)

23 по мере убывания их длины: с 1 по 22 - аутосомы, а 23 пара - половые хромосомы. Самые крупные хромосомы человека, имеющие первые номера, в среднем 5 раз длиннее самых мелких - 21 и 22 хромосом. В соответствии с положением центромеры хромосомы принято делить на три группы: метацентрические, субметацентрические и акроцентрические, о чем говорилось выше.

Все аутосомы, согласно Денверской классификации, были подразделены на семь групп(см. табл. 1)- от А до G. Группа А (хромосомы 1-3) - большие метацентриче-ские хромосомы. Группа В (хромосомы 4 и 5) - включает большие субмета-центрические хромосомы. Группа С (хромосомы 6-12) - среднего размера субметацентрические хромосомы. Группа D (хромосомы 13-15) - большие акроцентрические хромосомы. Группа Е (хромосомы 16-18) - включает короткие субметацентрические хромосомы. Группа F (хромосомы 19 и 20) - маленькие метацентрические хромосомы. Группа G (хромосомы 21 и 22) - включает малые акроцентрические хромосомы. Половая Х-хромосома по длине и ценгромерному индексу (соотношению между длиной короткого и длинною плечей хромосомы) близка к хромосомам группы С а Y-хромосома по величине и морфологии (при обычной окраске) близка к хромосомам группы G.

Таблица 1. Распределение хромосом согласно Денверской номенклатуры.

Группа	Величина хромосомы	Положение центромеры	№ идио-граммы	Число хромосом в 2n наборе
жен	муж
1. (А)	Самые крупные	Медианное и частично субмедианное	1-3
2. (В)	Крупные	Субмедианное	4-5
3. (С)	Средние	Субмедианное	6-12, Х
4. (D)	Средние	Субтерминальное	13-15
5. (E)	Относительно мелкие	Медианное и субмедианное	16-18
6. (F)	Маленькие	Медианное	19-20
7. (G)	Наиболее маленькие	Субтерминальное	21-22,У

В дальнейшем номенклатура хромосом человека получила развитие на последующих международных цитогенетических конференциях в Лондоне (1963 г.) и Чикаго (1966 г.). Однако большой прогресс, достигнутый благодаря внедрению методов дифференциальной окраски, потребовал существенного дополнения данной номенклатуры новыми принципами анализа сегментированных хромосом. В 1971 году в Париже на IV международном конгрессе по генетике человека была согласована единая система идентификации хромосом человека, учитывавшая дифференцировку хромосом по длине. Каждая хромосома набора человека при дифференциальной окраске характеризуется уникальным для нее сочетанием темно окрашенных сегментов или полос (англ. band), чередующихся с неокрашенными участками или светлыми сегментами. Именно такое специфическое для данной хромосомы сочетание сегментов позволяет четко ее идентифицировать и отличить от других хромосом набора (см. рис. 8).

Рис. 8. Хромосомный набор человека в соответствии с Парижской номенклатурой (дифференциальная окраска).(8)

В пределах короткого (р) и длинного (q) плеча каждой хромосомы выделяют ряд четко идентифицируемых областей или регионов (англ. region), которые нумеруются арабскими цифрами начиная от центромеры (сеn) к теломерному (tel) участку или терминальному (ter) концу хромосомы. Каждая область хромосомы включает определенное число сегментов, нумерация которых (второй арабской цифрой) также идет в направлении от центромерного к теломерному участку. Таким образом, обозначение хромосомного сегмента 2q34 означает хромосому №2, длинное плечо, 3 регион и 4 сегмент. Сама центромера обозначается сочетанием цифр 1 и 0, т.е. часть центромеры в пределах короткого плеча обозначается как р10, а часть, включающая длинное плечо – q10.

Открытие в середине 70-х годов того факта, что профазные и прометафазные хромосомы позволяют достичь большего числа сегментов, чем метафазные хромосомы, и, следовательно, повысить разрешающие возможности цитогенетического исследования, привело к разработке методов получения хромосом высокого разрешения и потребовало дополнения цитогенетической номенклатуры новыми принципами анализа таких хромосом. В 1980 году по этому поводу в Париже было достигнуто международное соглашение, опубликованное в 1981 году под названием «Международная система цитогенетической номенклатуры хромосом человека - сегментация хромосом высокого разрешения» или ISCN (1981). Так, если сегмент в пределах какой-либо хромосомы подразделяется на отдельные субсегменты, то после номера сегмента ставится точка, после которой указывается номер субсегмента. Например, если оригинальный сегмент 1р31 подразделяется на три разных субсегмента, то они обозначаются как 1рЗ1.1, 1р31.2 и 1р31.3, причем субсегмент 1р31.1 является проксимальным, а 1р31.3 – дистальным по отношению к центромере. Дополнительное деление субсегментов на другие сегменты, например субсегмента 1р31.1, соответственно обозначается как 1р31.11, 1р31.12ит.д.

В 1985 году была опубликована цитогенетическая номенклатура, учитывающая новую терминологию для характеристики приобретенных конституциональных хромосомных нарушений, выявляемых в опухолевых клетках - ISCN (1985). В 1991 году Международным комитетом по стандартизации цитогенетических исследований было опубликовано скорректированное «Руководство по цитогенетике рака» ISCN (1991). Однако прогресс, достигнутый в дальнейшем благодаря использованию нового метода молекулярной цитогенетики - флюоресцентной гибридизации in situ (FISH), потребовал дополнения цитогенетической номенклатуры новыми принципами молекулярно-цитогенетического анализа хромосомных нарушений. Такой документ по стандартизации цитогенетических исследований, отражающий последние достижения в этой области, был опубликован в 1995 году - ISCN (1995).