Kaj je Paquiteno in kaj se v njem dogaja?



The pachytene ali paquinema je tretja stopnja mezotike prophase I; v njem je preverjen proces rekombinacije. V mitozi obstaja profaza, v mejozah pa dve: profaza I in profaza II.

Prej, razen za profazo II, so bili kromosomi podvojeni, pri čemer je vsak povzročil sestrsko kromatido. Ampak samo v profazi naredim homologe (dvojnike), ki tvorijo bivalente.

Izraz paquiteno prihaja iz grščine in pomeni "debele niti". Te "grobe niti" so homologni homologni kromosomi, ki po podvajanju tvorijo tetrado. To so štiri "niti" ali strune, ki naredijo vsak kromosom zgoščen.

Obstajajo edinstveni vidiki mezotične prophase I, ki pojasnjujejo značilnosti paquitena. Samo v pachitenu prophase I se mezozni kromosomi rekombinirajo.

Za to se preveri prepoznavanje in ujemanje homologov. Kot pri mitozi je treba podvajati kromatide. Ampak samo v pachitenu mejoze delam kompleksne izmenjave, ki jih imenujemo chiasmas.

V njih se pojavi tisto, kar definira rekombinacijsko moč mejoze: navzkrižno povezovanje med kromatidami homolognih kromosomov..

Celoten proces izmenjave DNK je možen zaradi prejšnjega videza sinaptomičnega kompleksa. Ta multiproteinski kompleks omogoča vstop homolognih kromosomov v parjenje (sinapse) in rekombinacijo.

Indeks

  • 1 Synaptonemični kompleks med pachitenom
  • 2 Komponente sinaptokemičnega kompleksa in chiasmas
    • 2.1 Chiasmas
  • 3 Napredovanje paquitena
  • 4 Reference

Synaptonemični kompleks med pachitenom

Sinaptenkemski kompleks (CS) je proteinski okvir, ki omogoča vezavo od konca do konca med homolognimi kromosomi. Pojavi se samo med pachitenom mejoze I in je fizikalna osnova kromosomskega združevanja. Z drugimi besedami, to je tisto, kar kromosomom omogoča vstop v sinapse in rekombinacijo.

Synaptonemični kompleks je visoko ohranjen med evkarionti, ki so izpostavljeni mejozi. Zato je evolucijsko zelo stara in strukturno in funkcionalno enakovredna v vseh živih bitjih.

Sestavljen je iz osrednjega aksialnega elementa in dveh stranskih elementov, ki se ponavljata kot zobje ali zadrga.

Synaptonémico kompleks se oblikuje iz specifičnih točk v kromosomih med zigotenom. Ta mesta so kolinearna s tistimi, kjer pride do prelomov DNK, kjer se sinapsa in rekombinacija pojavita v pachitenu..

Med paquitenom imamo torej zaprto zadrgo. V tej konformaciji se dokončajo specifične točke, kjer se DNK pasovi zamenjajo na koncu stadiona.

Komponente sinaptinskega kompleksa in chiasmas

Meiotski sinaptokemski kompleks vsebuje veliko strukturnih beljakovin, ki jih najdemo tudi med mitozo. Sem spadajo topoizomeraza II, kondenzi, kohezini, pa tudi beljakovine, povezane z kohezini.

Poleg teh so prisotni tudi proteini, ki so specifični in edinstveni za mejozo, skupaj z beljakovinami iz rekombinacijskega kompleksa.

Ti proteini so del rekombinosoma. Ta struktura združuje vse proteine, potrebne za rekombinacijo. Očitno rekombinacija ne nastane na prehodnih točkah, ampak se jo že, že oblikovana, usmeri proti njim.

Quiasmas

Kiazme so morfološke strukture, ki so vidne na kromosomih, kjer se pojavijo križne vezi. Z drugimi besedami, fizična manifestacija izmenjave DNA pasov med dvema homolognima kromosomoma. Chiasmas so značilne citomorfološke oznake paquitena.

Pri vseh mejozah se mora pojaviti vsaj ena chiasm na kromosom. To pomeni, da je vsak gamete rekombinanten. Zahvaljujoč temu pojavu je bilo mogoče sklepati in predlagati prve genske karte, ki temeljijo na povezavi in ​​rekombinaciji.

Po drugi strani pa pomanjkanje chiasmas in s tem povezovanje povzroča izkrivljanje na ravni kromosomske segregacije. Rekombinacija med pachitenom potem deluje kot nadzor kakovosti meiotične segregacije.

Vendar pa evolucijsko govorjenje ni vse rekombinacije vseh organizmov (npr. Moške sadne muhe). V teh primerih delujejo drugi mehanizmi segregacije kromosomov, ki niso odvisni od rekombinacije.

Napredovanje paquitena

Ko zapustimo zigoten, se sinaptokemski kompleks popolnoma oblikuje. To dopolnjuje generacija dvo-pasovnih odmikov DNK, s katerimi se preverijo navzkrižne povezave.

Dvojni odmori v DNA povzročijo, da jih celica popravi. V procesu popravljanja DNK celica zaposli rekombinosom. Uporabljena je izmenjava pasov in kot rezultat se pridobijo rekombinantne celice.

Ko se sinaptokemski kompleks popolnoma oblikuje, se pravi, da se začne pachytene.

Bivalenti v sinapsah v pachitenu medsebojno delujejo preko aksialnega elementa sinaptokemskega kompleksa. Vsaka kromatida je organizirana v organizaciji zank, katerih osnova je osrednji aksialni element sinaptokemičnega kompleksa.

Aksialni element vsakega homologa se stika z elementom drugega skozi stranske elemente. Osi sestrskih kromatidov so visoko stisnjene in njihove kromatinske zanke segajo navzven od osrednjega aksialnega elementa. Razdalja med zankami (~ 20 na mikrometer) se evolucijsko ohranja med vsemi vrstami.

Proti koncu paquitena so navzkrižne povezave razvidne iz nekaterih dvojnih pasov DNA. Pojav križancev kaže tudi na začetek razveljavitve sinaptokemskega kompleksa.

Homologni kromosomi se kondenzirajo bolj (izgledajo bolj individualno) in se začnejo ločevati, razen v chiasms. Ko se to zgodi, se zaključi paquiteno in začne se diplotene.

Povezava med rekombinomom in osmi sinaptokemičnega kompleksa traja skozi celotno sinapso. Še posebej pri rekombibogenih navzkrižnih povezavah do konca Paquitena ali malo dlje.

Reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. izdaja). W. W. Norton & Company, New York, NY, ZDA.
  2. Massy, ​​B. (2013) Začetek meiotične rekombinacije: kako in kje? Ohranjanje in posebnosti med evkarionti. Letni pregledi genetike 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ZDA.
  4. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11. izd.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, ZDA.
  5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Rekombinacija, združevanje in sinapsa homologov med mejozo. Perspektive hladnega pomladnega pristanišča v biologiji, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626