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

Было сообщение в журнале «Наука и жизнь» под названием «Неожиданные свойства хромосом» /Заметки о советской науке и технике //Наука и жизнь. – 1988. №11. С.40, где указывалось об открытии неизвестного прежде явления.

Далее в 1990 году материалы открытия изданы в журнале «Генетика»: Чабала, Л.И., Машкин, С. И. Особенности морфологии метафазных хромосом в кроветворных клетках белой крысы //Генетика. – 1990. Т.26. – С. 1858—1864.

Результаты теоретических и практических доказательств открытия были также представлены во многих изданиях:

– Чабала, Л. И. Особенности полиморфизма хромосом в клетках костного мозга белых беспородных крыс. Тезисы доклада на V съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров. М., 1987. – С. 293.

– Чабала, Л. И. Закономерность образования трех типов хромосомных наборов в костном мозге в различные периоды онтогенеза. //Журнал «Доклады Академии Наук СССР», Т. 318, №1, 1991. – С. 217—220.

– Чабала, Л.И., Машкин, С. И. О закономерностях образования структурно-функциональных типов хромосомных наборов в костном мозге у интактных и экспериментальных крыс. //Журнал «Известия Российской АН», №1, 1992. – С. 130—134.

– Чабала, Л. И. Способ диагностики на хромосомном уровне функционального состояния кроветворения у экспериментальных животных. //Журнал «Гематология и трансфузиология», №1, 1995. – С. 32—33.

– Чабала, Л.И., Сливкин, А.И., Чабала, В. А. Явление структурно-функциональных преобразований хромосом в популяции клеток костного мозга у Rattus norvegicus. //Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2011, №1.– С.200 – 204, и других работах.

Наше открытие об образовании трех типов хромосомных наборов у крыс, различающихся количеством акроцентрических и метацентрических хромосом, в популяции клеток костного мозга подтвердили в республике Беларусь в институте радиобиологии Национальной академии наук согласно публикации: Николаевич Л. Н., Винник Л. М., Амвросьев А. П. Новый цитогенетический подход в изучении костномозгового кроветворения после действия ионизирующей радиации на организм// Проблемы радиационной генетики на рубеже веков. Москва, 20—24 ноября 2000 г. Тезисы докладов. Изд-во Российского университета дружбы народов.

Авторское свидетельство «Чабала Л. И. Способ определения функционального состояния кроветворения у экспериментальных животных: А.с. 1697747 СССР. – 2 с. 1991. Бюл. №48» также свидетельствует о существовании явления и закономерностей структурно-функциональной организации и преобразований хромосом при формировании трех типов в популяции клеток костного мозга.

Выдан диплом на открытие: Чабала Л. И., Машков О. А., Чабала В. А., Машкин С. И. Закономерность структурно-функциональных преобразований метафазных хромосом в популяции клеток костного мозга млекопитающих/ Диплом №442. Приоритет открытия 13 июня 1985 г. (по дате поступления статьи в редакцию). Регистрационный №554 от 3 декабря 2012 г.

Сущность открытия

Сущность открытия закономерностей структурно-функциональных преобразований метафазных хромосом в популяции клеток костного мозга у млекопитающего состоит в том, что при пролиферации стволовых клеток выявлены у каждой особи реорганизации в морфологии хромосом на примере крысы и три типа хромосомных наборов. Среди кроветворных родоначальных клеток, дифференцирующихся впоследствии в эритроциты, лейкоциты и мегакариоциты, при одном и том же наборе генов и одинаковом числе хромосом осуществляются у двух пар изменения длины плеч. Вследствие этого происходит преобразование морфологической структуры и на стадии метафазы образуется разное число акроцентриков и метацентриков в хромосомных наборах.

Сравнение структурной организации хромосом в наборах из культуры крови и костного мозга показало, что три типа хромосомных наборов образуются только в костном мозге, где происходит дифференцировка и образование лейкоцитов, эритроцитов и мегакариоцитов.

У каждой особи при одинаковом общем числе хромосом 42 были обнаружены три разновидности хромосомных наборов или три типа. Они отличаются количеством метацентрических и акроцентрических хромосом. Тип I включал 26 акроцентрических и 14 метацентрических, тип II соответственно – 24 и 16 и тип III – 22 и 18, и в каждом из типов имелась также одна пара самых больших субтелоцентрических аутосом.

Устойчивые и повторяющиеся преобразования морфологической структуры у 18 и 19 пар метафазных хромосом в маркерах трех ростков крови свидетельствуют о неизвестном ранее способе реализации генома стволовых клеток. Вероятно, это осуществляется при упаковке ДНК специфично в разных по физиологии клетках крови для выполнения специализированных функций.

Кроме того, интенсивность образования трех типов хромосомных наборов – маркеров трех рядов кроветворных клеток существенно различалась на этапах онтогенеза и при воздействии на организм факторов различной природы и силы, которые вызывали неодинаковые физиологические состояния и адекватно им соответствующую интенсивность образования этих маркеров.

Следовательно, открыто новое явление о качестве материи в виде трех типов хромосомных наборов в популяции костного мозга у каждого субъекта. Кроме того, обнаружены определенные количественные закономерности в их образовании, которые осуществляются специфично при различных воздействиях на организм и состоянии физиологии. При этом определены математические и функциональные зависимости, что дает возможность более точно оценивать состояние физиологии организма при разных воздействиях и, таким образом, решать вопросы на новых уровнях по проблеме здоровья человека.

В качестве объектов исследования использовали из вида Rattus norvegicus лабораторных белых крыс линий Август, Вистар и беспородных обоего пола из питомников «Столбовая» и «Белый мох» (рис.1), а также серых диких крыс самцов. Всего на изучение различных моделей израсходовано около 500 животных.

Рис. 1. Белая крыса (Rattus norvegicus) – объект цитогенетических исследований структурно-функциональных преобразований хромосом

на уровне популяции клеток костного мозга

В основу исследования положено изучение структурного полиморфизма хромосом в популяции кроветворных клеток костного мозга у интактных животных разного возраста и экспериментальных моделей различной физиологии. На беспородных крысах воспроизводили модели трех разных уровней кроветворения: мегакариоцитопоэза, лейкопоэза, эритропоэза и другие патофизиологические состояния.