Mis on Paquiteno ja mis sellega juhtub?



The patsüleen või paquinema on profaasi I meiotika kolmas etapp; selles kontrollitakse rekombinatsiooniprotsessi. Mitoosis on profaas ja kaks meioosi: profaas I ja profaas II.

Varem, välja arvatud II profaas, dubleeriti kromosoomid, millest igaüks põhjustas õde kromatidi. Kuid ainult propaasides teeme homolooge (duplikaate), mis moodustavad kahepoolseid.

Mõiste paquiteno pärineb kreeka keelest ja tähendab "paksaid niite". Need "jämedad niidid" on homoloogsed homoloogsed kromosoomid, mis pärast dubleerimist moodustavad tetradid. See tähendab, et neli "niidit" või stringi, mis muudavad iga kromosoomi paksenema.

Prohase I meiootikale on unikaalsed aspektid, mis selgitavad paquiteno omadusi. Ainult meioosi kromosoomide profaasi I patsüteenis rekombineerub.

Selleks kontrollitakse homoloogide tunnustamist ja sobitamist. Nagu mitoosis, peab kromatiidid olema dubleeritud. Aga ainult mioosi pachyteenis teeme bändivahetuskomplekse, mida me nimetame chiasmadeks.

Neis toimub see, mis määrab kindlaks mioosi rekombinatsiooni: homoloogsete kromosoomide kromatiidide ristsidumise.

Kogu DNA vahetusprotsess on võimalik tänu sünaptonüümse kompleksi eelmisele ilmumisele. See multiproteiinikompleks võimaldab homoloogseid kromosoome siseneda paaritumist (sünapsi) ja rekombineerida.

Indeks

  • 1 Synaptonemic kompleks patsüteeni ajal
  • 2 Synaptonemic kompleksi komponendid ja chiasmas
    • 2.1 Chiasmas
  • 3 Paquiteno edenemine
  • 4 Viited

Sünaptonemiline kompleks patsüteeni ajal

Sünaptonemiline kompleks (CS) on valgu raamistik, mis võimaldab homoloogsete kromosoomide vahelist sidumist endist otsani. See esineb ainult mioosi I patsüteeni ajal ja see on kromosomaalse sidumise füüsiline alus. Teisisõnu, see võimaldab kromosoomidel sünkroniseeruda ja rekombineerida.

Sünaptonemiline kompleks on meioosi läbivate eukarüootide seas väga konserveerunud. Seetõttu on see evolutsiooniliselt väga vana ning struktuuriliselt ja funktsionaalselt võrdne kõigis elusolendites.

See koosneb keskmisest aksiaalsest elemendist ja kahest külgelemendist, mida korratakse tõmbluku või sulguri hammastena.

Synaptonémico kompleks moodustub zigoteno ajal kromosoomide konkreetsetest punktidest. Need saidid on kollinaarsed nendega, kus DNA katkestused tekivad siis, kui paksüleenis tekivad sünapsed ja rekombinatsioon..

Seetõttu on paquiteno ajal suletud tõmblukk. Selles konformatsioonis viiakse lõpule konkreetsed punktid, kus staadioni lõpus vahetatakse DNA ribasid.

Synaptonine'i kompleksi komponendid ja chiasmas

Meiootiline sünaptonemiline kompleks sisaldab palju struktuurseid valke, mis leiduvad ka mitoosi ajal. Nende hulka kuuluvad topoisomeraas II, kondensaadid, kohesiinid, samuti kohesiinidega seotud valgud.

Lisaks nendele on olemas ka mioosi suhtes spetsiifilised ja ainulaadsed valgud, samuti rekombinantsest kompleksist pärinevad valgud.

Need valgud on osa rekombinosoomist. See struktuur koondab kõik rekombinatsiooniks vajalikud valgud. Ilmselt ei moodustata rekombinantsust üle piiriületuspunktide, vaid värvatakse juba nende moodustatud suunas.

Quiasmas

Chiasms on morfoloogilised struktuurid, mis on nähtavad kromosoomidel, kus ristsidemed esinevad. Teisisõnu, kahe homoloogse kromosoomi vaheliste DNA ribade vahetamise füüsiline avaldumine. Chiasmas on paquiteno iseloomulikud tsütomorfoloogilised märgid.

Kõigis meioosides peab esinema vähemalt üks chiasm kromosoomi kohta. See tähendab, et iga gameta on rekombinantne. Tänu sellele nähtusele oli võimalik järeldada ja esitada esimesed sidemed ja rekombinatsioonil põhinevad geneetilised kaardid.

Teisest küljest põhjustab chiasmade ja seega ka ristsidumise puudumine kromosoomide segregatsiooni tasemel moonutusi. Rekombinatsioon patsüteeni ajal toimib siis meiootilise segregatsiooni kvaliteedikontrollina.

Kuid evolutsiooniliselt mitte kõik organismid ei läbi rekombinatsiooni (nt meessoost puu). Nendel juhtudel toimivad teised kromosoomide segregatsiooni mehhanismid, mis ei sõltu rekombinatsioonist.

Paquiteno edenemine

Zygoteenist lahkudes moodustub sünaptonemiline kompleks täielikult. Seda täiendab topeltriba DNA katkestuste genereerimine, millest ristsidemed kontrollitakse.

Duaalsed katkestused DNA-s sunnivad rakku neid parandama. DNA parandamise protsessis värbab rakk rekombinosoomi. Kasutatakse ribade vahetust ja saadakse rekombinantsed rakud.

Kui sünaptonemiline kompleks on täielikult moodustunud, siis öeldakse, et algab patsüteen.

Paksüteeni sünapsi bivalendid interakteeruvad põhiliselt sünaptonemilise kompleksi aksiaalelemendi kaudu. Iga kromatiid on korraldatud silmuste organisatsiooni, mille alus on sünaptonemilise kompleksi keskne aksiaalne element.

Iga homoloogi aksiaalne element puutub teise küljeelemendiga külgmiste elementide kaudu. Õde kromatiidide teljed on väga tihendatud ja nende kromatiini silmused tekivad keskmisest aksiaalsest elemendist väljapoole. Silmade vaheline kaugus (~ 20 mikromeetri kohta) on kõigi liikide vahel evolutsiooniliselt konserveeritud.

Paquiteno lõpus ilmnevad ristviited mõnedest kaheahelalistest DNA katkestuskohtadest. Ristiülekannete ilmumine viitab ka sünaptonemilise kompleksi lahtihaarde algusele.

Homoloogsed kromosoomid kondenseeruvad rohkem (nad näivad rohkem individuaalsetena) ja hakkavad eralduma, välja arvatud chiasms. Kui see juhtub, algab paquiteno ja diploteen.

Seos rekombinosoomi ja sünaptonemilise kompleksi telgede vahel püsib kogu sünapsi ajal. Eriti rekombibeensetes ristsuunistes kuni Paquiteno lõpuni või veidi kaugemale.

Viited

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. väljaanne). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Massy, ​​B. (2013) Meiootilise rekombinatsiooni algatamine: kuidas ja kus? Eukarüootide kaitse ja spetsiifilisus. Geneetika iga-aastased ülevaated 47, doi: 10.1146 / annurev-gene-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Geneetilise analüüsi sissejuhatus (11. trükk). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Homoloogide rekombinatsioon, sidumine ja sünapsis mioosi ajal. Cold Spring Harbor perspektiivid bioloogias, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626