Čo je to Paquiteno a čo sa v ňom deje?

pachytene alebo paquinema je tretia etapa meiotickej propázy I; v ňom sa overuje proces rekombinácie. V mitóze je proroka a v meióze dva: propáza I a proroka II.

Predtým, okrem propázy II, boli chromozómy duplikované, pričom každý z nich vyvolal sesterský chromatid. Ale iba v proroctve robím homológy (duplikáty), tvoriace mlhavosti.

Termín paquiteno pochádza z gréčtiny a znamená "hrubé vlákna". Tieto "hrubé vlákna" sú homológne homológne chromozómy, ktoré po duplikácii tvoria tetrady. To znamená, že štyri "vlákna" alebo reťazce, ktoré robia každý chromozóm zhustený.

Existujú jedinečné aspekty meiotickej propázy I, ktoré vysvetľujú vlastnosti paquiteno. Iba v pachyténe propázy I meiózy chromozómov sa rekombinujú.

Na tento účel sa overuje rozpoznávanie a párovanie homológov. Podobne ako v mitóze, aj tu musí existovať duplikácia chromatidov. Ale len v pachyténe meiózy robím komplexy na výmenu kapiel, ktoré nazývame chiasmas.

V nich dochádza k tomu, čo definuje rekombinačnú silu meiózy: zosieťovanie medzi chromatidmi homológnych chromozómov.

Celý proces výmeny DNA je možný vďaka predchádzajúcemu vzhľadu synaptonymického komplexu. Tento multiproteínový komplex umožňuje homológnym chromozómom vstupovať do párenia (synapsií) a rekombinovať.

index

• 1 Synaptonemický komplex počas pytyténu
• 2 Zložky synaptonemického komplexu a chiasmy
  • 2.1 Chiasmas
• 3 Progres paquiteno
• 4 Odkazy

Synaptonemický komplex počas pachyténu

Synaptonemický komplex (CS) je proteínový rámec, ktorý umožňuje väzbu end-to-end medzi homológnymi chromozómami. Vyskytuje sa len počas pachyténu meiózy I a je fyzickým základom chromozomálneho párovania. Inými slovami, je to to, čo umožňuje, aby chromozómy zadávali synapsie a rekombinovali.

Synaptonemický komplex je vysoko konzervatívny medzi eukaryotmi, ktoré podliehajú meióze. Preto je evolučne veľmi starý a štrukturálne a funkčne rovnocenný vo všetkých živých bytostiach.

Skladá sa z centrálneho axiálneho prvku a dvoch bočných prvkov, ktoré sa opakujú ako zips alebo uzáver.

Synaptonémický komplex sa tvorí zo špecifických bodov v chromozómoch počas zigoteno. Tieto miesta sú kolineárne s miestami, kde dochádza k zlomu DNA, kde sa v pachyténe vyskytnú synapsie a rekombinácia..

Počas paquiteno máme preto uzavretý zips. V tejto konformácii sa finalizujú špecifické body, kde sa na konci štadióna vymenia pásma DNA.

Zložky synaptonínového komplexu a chiasmas

Meiotický synaptonemický komplex obsahuje mnoho štrukturálnych proteínov, ktoré sa tiež nachádzajú počas mitózy. Tieto zahŕňajú topoizomerázu II, kondenzíny, kohezíny, ako aj proteíny spojené s kohezínmi.

Okrem toho sú prítomné aj proteíny, ktoré sú špecifické a jedinečné pre meiózu, spolu s proteínmi z rekombinantného komplexu.

Tieto proteíny sú súčasťou rekombinozómu. Táto štruktúra zoskupuje všetky proteíny potrebné na rekombináciu. Zdá sa, že rekombinozóm nie je vytvorený cez body kríženia, ale je k nim rekrutovaný, už vytvorený.

quiasmas

Chiasmy sú morfologické štruktúry viditeľné na chromozómoch, kde sa vyskytujú krížové väzby. Inými slovami, fyzikálny prejav výmeny DNA pásov medzi dvoma homológnymi chromozómami. Chiasmy sú charakteristické cytomorfologické znaky paquiteno.

Vo všetkých meiózach sa musí vyskytnúť aspoň jeden chiasmus na chromozóm. To znamená, že každý gamet je rekombinantný. Vďaka tomuto fenoménu bolo možné odvodiť a navrhnúť prvé genetické mapy založené na väzbe a rekombinácii.

Na druhej strane, nedostatok chiasiem, a teda zosieťovania, spôsobuje deformácie na úrovni chromozomálnej segregácie. Rekombinácia počas pachyténu potom pôsobí ako kontrola kvality meiotickej segregácie.

Evolučne však nie všetky organizmy podliehajú rekombinácii (napr. Samčie ovocie). V týchto prípadoch pôsobia iné mechanizmy segregácie chromozómov, ktoré nie sú závislé od rekombinácie.

Progresia paquiteno

Pri opúšťaní zygoténu je kompletne vytvorený synaptonemický komplex. Toto je doplnené vytváraním dvojpásových zlomov DNA, z ktorých sú overené krížové väzby.

Dvojité prerušenia DNA donútia bunku, aby ich opravila. V procese opravy DNA bunka regrutuje rekombinozóm. Použije sa výmena pásov, čím sa získajú rekombinantné bunky.

Keď sa kompletne vytvorí synaptonemický komplex, hovorí sa, že začína pachytén.

Bivalenty v synapsiách v pachyténe interagujú v podstate prostredníctvom axiálneho prvku synaptonemického komplexu. Každý chromatid je organizovaný v organizácii slučiek, ktorých základom je centrálny axiálny prvok synaptonemického komplexu.

Axiálny prvok každého homológu je v kontakte s prvkom druhého cez bočné prvky. Osi sesterských chromatidov sú vysoko zhutnené a ich chromatínové slučky vychádzajú von z centrálneho axiálneho prvku. Vzdialenosť medzi slučkami (~ 20 na mikrometer) je evolučne zachovaná u všetkých druhov.

Ku koncu paquiteno sú zjavné krížové väzby z niektorých miest dvojitého pásu DNA. Vzhľad krížov tiež poukazuje na začiatok rozpadania synaptonemického komplexu.

Homológne chromozómy kondenzujú viac (vyzerajú viac individuálne) a začínajú sa oddeľovať, s výnimkou chiasmov. Keď sa to stane, paquiteno končí a začne diplotén.

Spojenie medzi rekombinozómom a osami synaptonemického komplexu pretrváva v celej synapse. Najmä v rekombinovaných krížových väzbách až do konca Paquiteno, alebo o niečo ďalej.

referencie

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. vydanie). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Massy, ​​B. (2013) Iniciácia meiotickej rekombinácie: ako a kde? Konzervácia a špecifiká medzi eukaryotmi. Ročné recenzie Genetics 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-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). An Introduction to Genetic Analysis (11. vydanie). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Rekombinácia, párovanie a synapsia homológov počas meiózy. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626