Що таке Пакітено і що відбувається в ньому?



The pachytene або пахінема є третьою стадією профази I мейотика; в ньому перевіряється процес рекомбінації. У мітозі є профаза, а в мейозі два: профаза I і профаза II.

Раніше, за винятком профази II, хромосоми дублювалися, кожна з яких породжувала сестринський хроматид. Але тільки в профазі роблю гомологи (дублікати), утворюючи біваленти.

Термін пакітено походить від грецького і означає "товсті нитки". Ці "грубі нитки" є гомологічними гомологічними хромосомами, які після дублювання утворюють тетради. Тобто, чотири "нитки", або струни, які роблять кожну хромосому потовщеною.

Є унікальні аспекти профази I мейотика, які пояснюють характеристики пакитено. Тільки в пахитене профази I мейозу хромосоми рекомбінують.

Для цього перевіряють розпізнавання і зіставлення гомологів. Як і в мітозі, має бути дублювання хроматид. Але тільки в пахітені мейозу я роблю обмінні комплекси, які ми називаємо хіазмами.

У них відбувається те, що визначає рекомбінантну силу мейозу: поперечне зшивання між хроматидами гомологічних хромосом \ t.

Весь процес обміну ДНК можливий завдяки попередній появі синаптонічного комплексу. Цей мультипротеиновий комплекс дозволяє гомологічним хромосомам вводити спаровування (синапси) і рекомбінувати.

Індекс

  • 1 Синаптенемний комплекс під час пахітену
  • 2 Компоненти синаптонемічного комплексу і хіазми
    • 2.1 Chiasmas
  • 3 Прогресування пахітено
  • 4 Посилання

Синаптенэмический комплекс під час пахітену

Синаптонемічний комплекс (CS) - це білковий каркас, який дозволяє зв'язування наскрізь між гомологічними хромосомами. Вона виникає тільки під час пахітену мейозу I, і є фізичною основою хромосомного спарювання. Іншими словами, це те, що дозволяє хромосомам вводити синапси і рекомбінувати.

Синаптонемічний комплекс є висококонсервативним серед еукаріотів, які піддаються мейозу. Тому вона еволюційно дуже стара, структурно і функціонально еквівалентна у всіх живих істотах.

Він складається з центрального осьового елемента і двох бічних елементів, які повторюються як зуби на блискавці або закритті.

Комплекс synaptonémico формується з конкретних точок хромосом під час зиготено. Ці ділянки колінеарні з тими місцями, де відбуваються розриви ДНК, де синапси і рекомбінація виявляються в пахітені.

Під час пахітено, отже, ми маємо закриту застібку-блискавку. У цій конформації доопрацьовуються конкретні точки, де в кінці стадіону будуть обмінюватися смуги ДНК.

Компоненти комплексу синаптоніну і хіазми

Мейотичний синаптонемічний комплекс містить багато структурних білків, які також виявляються під час мітозу. До них відносяться топоізомераза II, конденсини, когезини, а також білки, пов'язані з когезинами.

На додаток до цього, білки, які є специфічними і унікальними для мейозу, також присутні, поряд з білками з рекомбінаторного комплексу.

Ці білки є частиною рекомбиназоми. Ця структура об'єднує всі білки, необхідні для рекомбінації. Мабуть, рекомбіносома не утворюється над точками перетину, а набирається, вже сформована, до них.

Квіаз

Хіазми - це морфологічні структури, що видно на хромосомах, де відбуваються перехресні зв'язки. Іншими словами, фізичне прояв обміну ДНК-смуг між двома гомологічними хромосомами. Хіазами є відмітними цитоморфологічними ознаками пакітено.

При всіх мейозах повинна відбуватися принаймні одна хіазма на хромосому. Це означає, що кожна гамета є рекомбінантною. Завдяки цьому явищу можна було вивести і запропонувати перші генетичні карти, засновані на зв'язці і рекомбінації.

З іншого боку, відсутність хіаз, а отже, і зшивання викликає спотворення на рівні хромосомної сегрегації. Рекомбінація під час пахітену потім діє як контроль якості мейотичної сегрегації.

Однак, еволюційно говорячи, не всі організми піддаються рекомбінації (наприклад, чоловіча плодова мушка). У цих випадках діють інші механізми сегрегації хромосом, які не залежать від рекомбінації.

Прогресування пахітено

При виході з зиготена синаптонемічний комплекс повністю утворюється. Це доповнюється генерацією подвійних смуг ДНК, з яких перевіряються перехресні зв'язки.

Подвійні перерви в ДНК змушують клітину відновлювати їх. У процесі репарації ДНК клітина рекрутирует рекомбиносому. Використовується обмін смугами, і в результаті отримують рекомбінантні клітини.

При повному формуванні синаптонемічного комплексу кажуть, що починається пахітен.

Двобіваленти в синапсах в пахітені взаємодіють в основному через осьовий елемент синаптонемічного комплексу. Кожна хроматида організована в організації петель, основою яких є центральний осьовий елемент синаптонемічного комплексу.

Осьовий елемент кожного гомолога контактує з таким через інший через бічні елементи. Осі сестринських хроматид сильно ущільнені, їх петлі хроматину виходять назовні від центрального осьового елемента. Відстань між петлями (~ 20 на мікрометр) еволюційно зберігається серед усіх видів.

До кінця пахітено, поперечні зв`язки очевидні з деяких ділянок дволанцюгових розривів ДНК. Поява кросоверів також вказує на початок розкриття синаптонемічного комплексу.

Гомологічні хромосоми конденсуються більше (вони виглядають більш індивідуально) і починають відокремлюватися, крім хіазмів. Коли це станеться, пакітено закінчується і починається диплотене.

Зв'язок між рекомбиносомой і осями синаптонемічного комплексу зберігається протягом усього синапсу. Особливо в рекомбібогенних поперечних зв'язках аж до кінця Пакитено, або трохи далі.

Список літератури

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6-е видання). W. Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  2. Massy, ​​B. (2013) Ініціювання мейотичної рекомбінації: як і де? Збереження і специфічність у еукаріотів. Щорічні огляди генетики 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Генетика. W. B. Saunders Co. Ltd, Філадельфія, Пенсільванія, США.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Введення в генетичний аналіз (11-е видання). Нью-Йорк: У. Г. Фрімен, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Рекомбінація, сполучення та синапс гомологів під час мейозу. Перспективи холодної весняної гавані в біології, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626