Mikä on Paquiteno ja mitä siinä tapahtuu?

pachytene tai paquinema on profeetan I meioticin kolmas vaihe; siinä rekombinaatioprosessi tarkistetaan. Mitoosissa on profaasi ja kaksi meioosia: profaasi I ja profaasi II.

Aikaisemmin propaasi II: ta lukuun ottamatta kromosomit toistettiin, jolloin kukin synnytti sisarkromatidin. Mutta vain profaasissa I tehdään homologeja (kaksoiskappaleita), jotka muodostavat kaksoiskappaleita.

Termi paquiteno tulee kreikasta ja tarkoittaa "paksuja lankoja". Nämä "karkeat langat" ovat homologisia homologisia kromosomeja, jotka duplikaation jälkeen muodostavat tetradeja. Toisin sanoen neljä "säiettä" tai merkkijonoa, jotka tekevät jokaisesta kromosomista näyttävän paksuuntuneena.

Prophase I meioticissa on ainutlaatuisia näkökohtia, jotka selittävät paquitenon ominaisuuksia. Ainoastaan ​​meiosis-kromosomien profaasi I: n patsyteenissä yhdistyvät uudestaan.

Tätä varten homologien tunnistaminen ja yhteensopivuus tarkistetaan. Kuten mitoosissa, kromatidien on oltava päällekkäisiä. Mutta vain meiosiksen pachyteenissä bändinvaihtokomplekseja, joita kutsumme chiasmoiksi.

Niissä esiintyy se, mikä määrittelee meiosiksen rekombinaatiovoiman: ristikytkentä homologisten kromosomien kromatidien välillä.

Koko DNA-vaihtoprosessi on mahdollista synaptonymikompleksin edellisen ulkoasun ansiosta. Tämä moniproteiinikompleksi mahdollistaa homologisten kromosomien pääsyn pariutumiseen (synapseihin) ja rekombinaatioon.

indeksi

• 1 Synaptoneminen kompleksi patsyteenin aikana
• 2 Synaptonemisen kompleksin ja chiasman osat
  • 2.1 Chiasmas
• 3 Paquitenon eteneminen
• 4 Viitteet

Synaptoneminen kompleksi patsyteenin aikana

Synaptoneminen kompleksi (CS) on proteiinikehys, joka sallii end-to-end-sitoutumisen homologisten kromosomien välillä. Se tapahtuu vain meiosis I: n patsyteenin aikana, ja se on kromosomaalisen pariliitoksen fyysinen perusta. Toisin sanoen kromosomien on mahdollista päästä synapseihin ja yhdistää.

Synaptoneminen kompleksi on erittäin säilynyt meiosisissa olevien eukaryoottien keskuudessa. Siksi se on evoluutioltaan hyvin vanha ja rakenteellisesti ja toiminnallisesti vastaava kaikissa elävissä olennoissa.

Se koostuu keskeisestä aksiaalisesta elementistä ja kahdesta sivuelementistä, jotka toistetaan vetoketjun tai sulkimen hampaina.

Synaptonémico-kompleksi muodostuu kromosomien tietyistä kohdista zigotenon aikana. Nämä paikat ovat yhteisiä niiden kanssa, joissa DNA-taukoja esiintyy, kun pachyteenissä syntyy synapseja ja rekombinaatiota.

Paquitenon aikana on siis suljettu vetoketju. Tässä konformaatiossa tietyt pisteet viimeistellään, kun DNA-nauhat vaihdetaan stadionin lopussa.

Synaptoniinikompleksin komponentit ja chiasmas

Meiotinen synaptoneminen kompleksi sisältää monia rakenteellisia proteiineja, jotka löytyvät myös mitoosin aikana. Näitä ovat topoisomeraasi II, kondensaatit, kohesiinit sekä proteiinit, jotka liittyvät kohesiineihin.

Näiden lisäksi on läsnä proteiineja, jotka ovat spesifisiä ja ainutlaatuisia meioosille, sekä rekombinaatiokompleksin proteiineja.

Nämä proteiinit ovat osa rekombinosoottia. Tämä rakenne ryhmittelee yhteen kaikki rekombinaatioon tarvittavat proteiinit. Ilmeisesti rekombinosooma ei muodostu risteyspisteiden yli, vaan rekrytoidaan, jo muodostettu, kohti niitä.

quiasmas

Chiasms ovat kromosomeissa näkyvät morfologiset rakenteet, joissa ristisillat esiintyvät. Toisin sanoen kahden homologisen kromosomin välisen DNA-kaistojen vaihtamisen fyysinen ilmentyminen. Chiasmas ovat paquitenon tunnusmerkkejä.

Kaikissa meiosioissa täytyy esiintyä vähintään yksi chiasmi kromosomia kohti. Tämä tarkoittaa, että jokainen gamete on rekombinantti. Tämän ilmiön ansiosta oli mahdollista päätellä ja ehdottaa ensimmäisiä linkitykseen ja rekombinaatioon perustuvia geneettisiä karttoja.

Toisaalta chiasmien ja siten ristisilloituksen puute aiheuttaa vääristymiä kromosomaalisen erottelun tasolla. Rekombinaatio patsyteenin aikana toimii sitten meiotisen erottelun laadunvalvonnana.

Evolutionaalisesti puhuminen ei kuitenkaan koske kaikkia organismeja rekombinaatiosta (esim. Urospuolisten hedelmien lentäminen). Näissä tapauksissa toimivat muut kromosomien erottelun mekanismit, jotka eivät ole riippuvaisia ​​rekombinaatiosta.

Paquitenon eteneminen

Kun poistutaan zygoteenista, synaptoneminen kompleksi muodostuu täysin. Tätä täydentää kaksikaistaisen DNA-katkosten syntyminen, joista ristikytkennät todennetaan.

DNA: n kaksinkertaiset taukot pakottavat solun korjaamaan ne. DNA-korjausprosessissa solu rekrytoi rekombinosooman. Käytetään nauhojen vaihtoa, ja tuloksena saadaan rekombinanttisolut.

Kun synaptoneminen kompleksi muodostuu täysin, sanotaan, että patsyteeni alkaa.

Paksyytin synapseissa olevat kaksoiskappaleet vaikuttavat pääosin synaptonemisen kompleksin aksiaalielementin läpi. Jokainen kromatidi on järjestetty silmukoiden organisaatioon, jonka pohja on synaptonemisen kompleksin keskeinen aksiaalielementti.

Kunkin homologin aksiaalinen elementti koskettaa toisen sivutoimintoa sivuosien kautta. Sisarikromatidien akselit ovat hyvin tiivistettyjä, ja niiden kromatiinisilmukat kehittyvät ulospäin keskiakselielementistä. Silmukoiden välinen etäisyys (~ 20 mikrometriä kohti) on evoluutiolla konservoitunut kaikkien lajien kesken.

Paquitenon loppupuolella ristikytkennät ovat ilmeisiä joistakin kaksikaistaisista DNA-tauko-sivustoista. Risteilijöiden ulkonäkö viittaa myös synaptonemisen kompleksin purkautumisen alkuun.

Homologiset kromosomit tiivistyvät enemmän (ne näyttävät yksilöllisemmiltä) ja alkavat erota toisistaan, lukuun ottamatta chiasmeja. Kun näin tapahtuu, paquiteno päättyy ja diploteeni alkaa.

Yhdistyminen rekombinosomin ja synaptonemisen kompleksin akseleiden välillä säilyy koko synapsin ajan. Erityisesti rekombibogeenisissä ristisidoksissa Paquitenon loppuun tai hieman pidemmälle.

viittaukset

1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. painos). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Massy, ​​B. (2013) Meiotisen rekombinaation aloittaminen: miten ja missä? Eukaryoottien suojelu ja erityispiirteet. Genetics 47: n vuosikatsaukset, 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). Johdatus geneettiseen analyysiin (11. painos). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Homologien rekombinaatio, parittelu ja synapsi meiosis-aikana. Cold Spring Harbor -näkymät biologiassa, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626