Однорідність хромосом, яку спостерігали при використанні звичайних ядерних барвників, не підтвердилась, у них виділяється кілька яскравих смуг, які співпадають з локалізацією структурного гетерохроматину. Крім великих, дуже флуоресціюючих ділянок, кожна хромосома має диски, які чергуються. Цей малюнок світіння строго специфічний для кожної хромосоми. Після видалення із хромосом ДНК вони втрачають майже повністю здатність до флуоресценції. При вивченні каріотипу багатьох видів ссавців з'ясувалось, що здатністю до акрихі-нової флуоресценції характеризуються хромосоми людини, горили і шимпанзе. У інтерфазних ядрах цим методом виявляється У-хромосома, яка має вигляд зеленуватого тільця, яке яскраво світиться.
На сьогодні розроблено кілька методів виявлення структурної неоднорідності по довжині хромосом людини. Основу всіх методів складають денатурації і ренатурації ДНК хромосом, які відбулися на препаратах. Якщо після денатурації ДНК (викликаної одним із факторів) згодом провести її ренатурацію — відновлення вихідної двониткової структури, а потім зафарбувати хромосоми фарбою Гімзи, то у них виявиться чітке диференціювання на темно і світло зафарбовані смуги — диски. Послідовність розташування цих дисків, їхній малюнок строго специфічний для кожної хромосоми. У результаті різних варіантів методу вдається виявити центромерний і біля-центромерний гетерохроматин (С-диски), диски, які розташовані вздовж хромосоми (власне Гімзи-диски, С-диски).
Значний вклад у вивчення хромосом зроблений російськими цитогенетиками О. О. Прокоф'євою-Бельговською, О. Ф. Захаровим. В Інституті медичної генетики АМН СРСР О. Ф. Захаровим був розроблений перспективний метод вивчення хромосом. В його основу покладено процес неодночасної реплікації хромосом: одні ділянки реплікують-ся раніше, у інших цей процес затримається і реплікація відбувається значно пізніше. Неодночасно іде процес спіралізації хромосом, які вступають у мітоз. Проте до того моменту, коли хромосоми вступають у метафазу, встигає завершитись процес вирівнювання цих відмінностей, і ступінь конденсації метафазних хромосом стає однаковим. Було показано, що можна затримати цей процес шляхом введення 5-бромде-зоксиуридину (5-БДУ), який є аналогом тимідину— попередника ДНК. Якщо 5-БДУ вводити в кінці 5-періоду, то він включається у синтез ДНК; ті ділянки хромосом, де знаходиться ця речовина, залишаються мало зафарбованими, бо була затримана спіралізація. Інтенсивно зафарбовуються ділянки (Р-диски), у яких процес реплікації відбувся рано і вони встигли спіралізуватися. Розташування світлих і темних дисків при цьому методі протилежне тому, що спостерігається при С-фарбуванні.
Порівняльний аналіз різних методів фарбування показав, що один і той же диск може виділятися як світлий, незафарбований або темнозафарбований, але порядок розташування дисків ідентичний при всіх методиках (О-, С-, О-, Р-диски). Отже, не викликає сумніву, що їх розташування і послідовність мають закономірний характер, специфічний для кожної хромосоми (див. мал. 2,8). Природа цієї специфічної диференціації хромосом на диски ще повністю не з ясована, як і причини акрихінової флуоресценції ділянок хромосом. Припускають, що це пов'язано з наявністю у молекулі ДНК повторюваних блоків певної послідовності нуклеотидів або з особливостями зв'язку ДНК з білками, що входять до складу хромосоми. З'ясування внутрішньої структурної неоднорідності хромосом відіграло важливу роль у подальшому розвитку цитогенетики людини і покладено у основу міжнародної номенклатури.
Якщо порушення виникають у статевих хромосом, то діагностика спрощується. У цьому випадку проводиться не повне каріотипування, а застосовується метод дослідження статевого хроматину у соматичних клітинах.
Статевий хроматин—це невелике дископодібне тільце, яке інтенсивно фарбується гематоксиліном та іншими лужними барвниками. Воно виявляється у інтерфазних клітинних ядрах ссавців і людини, безпосередньо під ядерною мембраною. Статевий хроматин виявили вперше у 1949 р. М. Барр і Ч. Бертрам у нейронах кішки; дослідники звернули увагу, що він є тільки у ядрах клітин самок і відсутній у самців.
Згодом було уточнено, що статевий хроматин є у більшості клітинних ядер самок (60—70 %), у самців його звичайно немає або зустрічається дуже рідко (3—5 %). У клітинах чоловіків іноді можна бачити дуже невелику кількість несправжніх тілець статевого хроматину—це конденсовані ділянки аутосом і спіралізовані У-хромосоми. Вони значно менші від X-хроматину і відрізняються за формою, розташуванням і кількістю. Статевий хроматин являє собою спіралізовану X-хромосому, яка у жінок інактивується ще у ранньому ембріогенезі до розвитку статевих залоз. Інактивацією однієї з X-хромосом вирівнюється баланс генів статевих хромосом у клітинах організмів чоловічої і жіночої статі.
Статевий хроматин можна визначити у будь-яких тканинах. Частіше всього досліджуються епітеліальні клітини слизової оболонки щоки (буккальний зскрібок). Це особливо зручно при масових дослідженнях.
У каріотипі нормальної жінки є дві X-хромосоми, і одна із них утворює тільце статевого хроматину. Кількість тілець статевого хроматину у людини та інших ссавців на одиницю менша, ніж число Х-хромосом у даної особини. У жінок, які мають каріотип ХО (мо-носомія-^, синдром Шерешевського — Тернера), ядра клітин не мають статевого хроматину. При синдромі трисомії -X у жінки утворюються два тільця, у чоловіка з каріотипом 47(ХХУ) — є одне тільце (як у нормальних жінок).
Статевий хроматин можна визначити і на мазках крові, у ядрах нейтрофі-лоцитів; вони мають характерний вигляд барабанних паличок, які відходять від складно-дольчастого ядра цих лейкоцитів. У нормі у жінок ці структури виявляються у 3—7 % нейтрофілоцитів, у чоловіків вони взагалі відсутні. Деякі автори вважають, що цей метод більш достовірний, ніж буккальний зскрібок, але внаслідок великої трудомісткості він використовується тільки при спеціальних дослідженнях.
Визначення статевого хроматину використовують і у судовій медицині, коли необхідно за плямами крові встановити статеву належність, при аналізі, коли необхідно встановити, чоловікові чи жінці належить знайдена частина трупа, навіть через тривалий термін після смерті.
При трансплантації тканин тільце статевого хроматину є своєрідною міткою (якщо донор і реципієнт різної статі). Аналіз дає можливість прослідкувати приживання чи розсмоктування трансплантату.
Виявлення Y-хроматину впроваджується у практику медико-генетичних консультацій.
Мутації та їхні прояви у фенотипі людини. Поняття про спадкові хвороби. У людини, як і у інших хромосомні хвороби, а захворювання, які зв'язані з мутаціями на молекулярному рівні, називають генними хворобами.
Успадкування резус-фактора. У макак-резус із еритроцитів у 1940 р. виділено антиген, який назвали резус-фактором (Rh-фактор). Згодом він був знайдений і у людей. Близько 85 % європейців його мають, тобто є резус-позитивними (Rh+), а у 15% резус-негативних (Rh-) він відсутній.
У нормі в осіб з резус-негативною кров'ю не виробляються антитіла до резус-фактора, але вони почнуть вироблятися у результаті переливання резус-позитивної крові як захисна реакція проти чужорідного антигена.
Успадкування резус-фактора зумовлене трьома парами генів —С, D, К, які тісно зчеплені між собою, тому практично успадкування його частіше всього імітує моногенне успадкування.
Резус-позитивний фактор зумовлений домінантними генами. При шлюбі жінки з резус-негативною кров'ю і чоловіка з наявністю резус-фактора за умови гомозиготності батька всі діти будуть резус-позитивними, а при гетерозиготності буде спостерігатися розщеплення у відношенні 1 : 1.
Якщо у жінки з резус-негативною кров'ю дитина, що народиться, успадкує резус-фактор, перша вагітність може завершитись цілком нормально. Але при цьому у кров'яному руслі матері утворюються антитіла до Rh+-фактора. При наступній вагітності ці антитіла проникають у кров плода і викликають руйнування еритроцитів, які мають антиген Rh+. З кожною наступною вагітністю, несумісною за антигенами, кількість антитіл до Rh+-фактора у тілі матері зростає (мал. 5.11 і 5.12). Іноді гинуть недоношені ембріони, спостерігається мертвонародження. У зв'язку з прониканням у кров'яне русло дитини антитіл у неї розвивається гемолітична хвороба, що призводить до руйнування еритроцитів. Врятувати новонародженого може тільки термінове переливання крові з повною її заміною.
Із сказаного також має бути зрозумілим, що для переливання крові необхідно досліджувати її на Rh-фактор. Переливання несумісної за цим фактором крові дівчатам і жінкам зовсім недопустиме, бо може викликати безпліддя.