Что такое Paquiteno и что в нем происходит?



пахитены или пахинема - это третья стадия мейотической профазы I; в нем процесс рекомбинации проверен. В митозе есть профаза, а в мейозе два: профаза I и профаза II.

Ранее, за исключением профазы II, хромосомы были продублированы, каждая из которых приводила к сестринской хроматиде. Но только в профазе я делаю гомологи (дубликаты), образуя биваленты.

Термин paquiteno происходит от греческого языка и означает «толстые нити». Эти "грубые нити" являются гомологичными гомологичными хромосомами, которые после дублирования образуют тетрады. То есть четыре "нити" или строки, которые делают каждую хромосому утолщенной.

Существуют уникальные аспекты мейотики профазы I, которые объясняют характеристики пакитено. Только в пахитене из профазы I хромосомы мейоза рекомбинируют.

Для этого проверяется распознавание и сопоставление гомологов. Как и в митозе, должно быть дублирование хроматид. Но только в пахитене мейоза я делаю комплексы обмена полос, которые мы называем хиазмами.

В них происходит то, что определяет рекомбинационную силу мейоза: сшивание между хроматидами гомологичных хромосом.

Весь процесс обмена ДНК возможен благодаря предшествующему появлению синаптонимического комплекса. Этот мультипротеиновый комплекс позволяет гомологичным хромосомам вступать в спаривание (синапсы) и рекомбинировать.

индекс

  • 1 Синаптонемический комплекс во время пахитены
  • 2 Компоненты синаптонемического комплекса и хиазмы
    • 2.1 Хиазма
  • 3 Прогрессия пакитено
  • 4 Ссылки

Синаптонемический комплекс во время пахитены

Синаптонемный комплекс (CS) представляет собой белковый каркас, который обеспечивает сквозное связывание между гомологичными хромосомами. Это происходит только во время pachytene мейоза I, и является физическим основанием хромосомного спаривания. Другими словами, это то, что позволяет хромосомам входить в синапсы и рекомбинировать.

Синаптонемический комплекс высоко консервативен среди эукариот, перенесших мейоз. Следовательно, он эволюционно очень стар и структурно и функционально эквивалентен у всех живых существ..

Он состоит из центрального осевого элемента и двух боковых элементов, которые повторяются как зубья молнии или застежки.

Синаптонемический комплекс образуется из определенных точек в хромосомах во время зиготено. Эти сайты коллинеарны тем, где происходят разрывы ДНК, где синапсы и рекомбинация будут происходить в пахитене.

Поэтому во время paquiteno у нас есть замкнутая молния. В этой конформации конкретные точки завершаются, где полосы ДНК будут обмениваться в конце стадиона.

Компоненты синаптонинового комплекса и хиазмы

Мейотический синаптонемный комплекс содержит много структурных белков, которые также обнаруживаются при митозе. К ним относятся топоизомераза II, конденсины, когезины, а также белки, связанные с когезинами.

В дополнение к этому, белки, которые являются специфическими и уникальными для мейоза, также присутствуют, наряду с белками из рекомбинационного комплекса.

Эти белки являются частью рекомбиносомы. Эта структура группирует все белки, необходимые для рекомбинации. По-видимому, рекомбиносома не формируется в точках пересечения, но набирается, уже сформирована, к ним.

quiasmas

Хиазмы - это морфологические структуры, видимые на хромосомах, где встречаются поперечные связи. Другими словами, физическое проявление обмена полосами ДНК между двумя гомологичными хромосомами. Хиазмы являются отличительными цитоморфологическими признаками Paquiteno.

При любом мейозе должен быть хотя бы один хиазм на хромосому. Это означает, что каждая гамета является рекомбинантной. Благодаря этому явлению стало возможным вывести и предложить первые генетические карты, основанные на сцеплении и рекомбинации.

С другой стороны, отсутствие хиазм и, следовательно, перекрестных связей вызывает искажения на уровне сегрегации хромосом. Затем рекомбинация во время пахитена действует как контроль качества мейотической сегрегации.

Однако эволюционно говоря, не все организмы подвергаются рекомбинации (например, мужская плодовая муха). В этих случаях действуют другие механизмы сегрегации хромосом, которые не зависят от рекомбинации..

Прогрессия пакитено

При выходе из зиготена синаптонемический комплекс полностью формируется. Это дополняется генерацией двухзонных разрывов ДНК, из которых проверяются перекрестные связи.

Двойные разрывы в ДНК заставляют клетку восстанавливать их. В процессе репарации ДНК клетка рекрутирует рекомбиносому. Используется обмен полос, и в результате получают рекомбинантные клетки..

Когда синаптонемический комплекс полностью сформирован, говорят, что начинается пахитена.

Биваленты в синапсах в пахитене взаимодействуют в основном через осевой элемент синаптонемического комплекса. Каждая хроматида организована в виде петель, основанием которых является центральный осевой элемент синаптонемного комплекса..

Осевой элемент каждого гомолога контактирует с осевым элементом другого через боковые элементы. Оси сестринских хроматид сильно уплотнены, а их хроматиновые петли выходят наружу из центрального осевого элемента. Расстояние между петлями (~ 20 на микрометр) эволюционно сохраняется среди всех видов.

Ближе к концу пакитено сшивки видны из некоторых двухзонных сайтов разрыва ДНК. Появление кроссоверов также указывает на начало распада синаптонемического комплекса..

Гомологичные хромосомы больше конденсируются (они выглядят более индивидуально) и начинают разделяться, кроме как в хиазмах. Когда это происходит, пакитено заканчивается и диплотена начинается.

Ассоциация между рекомбиносомой и осями синаптонемического комплекса сохраняется в течение всего синапса. Особенно в рекомбибогенных поперечных связях до конца Paquiteno, или немного дальше.

ссылки

  1. Альбертс Б., Джонсон А.Д., Льюис Дж., Морган Д., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2014) Молекулярная биология клетки (6-е издание). W. W. Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  2. Massy, ​​B. (2013). Инициирование мейотической рекомбинации: как и где? Сохранение и особенности среди эукариот. Ежегодные обзоры Genetics 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Филадельфия, Пенсильвания, США.
  4. Griffiths A.J.F., Wessler R., Carroll S.B., Doebley J. (2015). Введение в генетический анализ (11-е изд.). Нью-Йорк: У. Х. Фриман, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  5. Циклер Д., Клекнер Н. (2015) Рекомбинация, спаривание и синапсис гомологов во время мейоза. Перспективы гавани Колд Спринг в биологии, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626