Ce este pahitena și ce se întâmplă în ea?

1757
Robert Johnston
Ce este pahitena și ce se întâmplă în ea?

pachytene sau paquinema este a treia etapă a profazei meiotice I; în el se verifică procesul de recombinare. În mitoză există o profază, iar în meioză două: profaza I și profaza II.

Anterior, cu excepția profazei II, cromozomii erau duplicați, fiecare dând naștere unei cromatide surori. Dar numai în profaza I omologii (duplicatele) se împerechează, formând bivalenți.

Produse de meioză în care a avut loc încrucișarea în timpul pahitenei (profaza I). Luată de pe commons.wikimedia.org

Termenul paquiteno provine din greacă și înseamnă „fire groase”. Aceste „fire groase” sunt cromozomii omologi împerecheați care, după duplicare, formează tetrade. Adică patru „fire”, sau șiruri, care fac ca fiecare cromozom să se îngroașe.

Există aspecte unice ale profazei meiotice I care explică caracteristicile inerente ale pahitenei. Cromozomii se recombină numai în meioza profazei I pachitena.

Pentru a face acest lucru, se verifică recunoașterea și potrivirea omologilor. La fel ca în mitoză, trebuie să existe duplicarea cromatidelor. Dar numai în meioza I pachytene se formează complexe de schimb de benzi, pe care le numim chiasmate..

În ele apare ceea ce definește puterea recombinațională a meiozei: încrucișarea dintre cromatidele cromozomilor omologi.

Întregul proces de schimb de ADN este posibil datorită apariției anterioare a complexului sinaptonemic. Acest complex multiproteic permite cromozomilor omologi să se împerecheze (sinapsă) și să se recombine..

Indice articol

  • 1 Complexul sinaptonemic în timpul pahitenei
  • 2 Componente ale complexului sinaptonemic și chiasme
    • 2.1 Chiasme
  • 3 Progresia pahitena
  • 4 Referințe

Complexul sinaptonemic în timpul pahitenei

Complexul sinaptonemic (CS) este cadrul proteic care permite joncțiunea cap la cap între cromozomii omologi. Apare doar în timpul pahitenei meiozei I și este fundamentul fizic al împerecherii cromozomiale. Cu alte cuvinte, este ceea ce permite cromozomilor să se sinapseze și să se recombine..

Complexul sinaptonemic este foarte conservat în rândul eucariotelor supuse meiozei. Prin urmare, este foarte vechi din punct de vedere evolutiv și echivalent structural și funcțional în toate ființele vii..

Se compune dintr-un element axial central și două elemente laterale care se repetă ca dinții unui fermoar sau închidere..

Complexul sinaptonemic este format din puncte specifice de pe cromozomi în timpul zigotenei. Aceste site-uri sunt coliniare cu cele în care se produc rupturi de ADN, unde sinapsele și recombinarea vor fi experimentate în pachytene..

Prin urmare, în timpul pahitenei avem un fermoar închis. În această conformație, sunt definite puncte specifice în care benzile ADN vor fi schimbate la sfârșitul etapei..

Componentele complexului sinaptonemic și chiasme

Complexul sinaptonemic meiotic conține multe proteine ​​structurale care se găsesc și în timpul mitozei. Acestea includ topoizomeraza II, condensinele, coezinele, precum și proteinele asociate coezinei..

Pe lângă acestea, sunt prezente și proteine ​​specifice și unice meiozei, alături de proteine ​​ale complexului recombinațional..

Aceste proteine ​​fac parte din recombinosom. Această structură grupează toate proteinele necesare pentru recombinare. Se pare că recombinosomul nu se formează pe punctele de încrucișare, ci este recrutat, deja format, spre ele.

Chiasme

Chiasmele sunt structurile morfologice vizibile de pe cromozomi în care apar încrucișări. Cu alte cuvinte, manifestarea fizică a schimbului de benzi ADN între doi cromozomi omologi. Chiasmele sunt semnele citomorfologice distinctive ale pahitenei.

În toată meioza, trebuie să apară cel puțin o chiasmă per cromozom. Aceasta înseamnă că fiecare gamet este recombinant. Datorită acestui fenomen, primele hărți genetice bazate pe legătură și recombinare ar putea fi deduse și propuse..

Pe de altă parte, lipsa chiasmelor și, prin urmare, a încrucișării, provoacă distorsiuni la nivelul segregării cromozomiale. Recombinarea în timpul pahitenei acționează apoi ca un control al calității segregării meiotice..

Cu toate acestea, evolutiv vorbind, nu toate organismele suferă recombinare (de exemplu, muștele fructelor masculi). În aceste cazuri, funcționează alte mecanisme de segregare cromozomială care nu depind de recombinare..

LA, schematică care prezintă elementul axial central și elementele laterale ale doi cromozomi în sinapsă completă. B, chiasme și încrucișări. Luată de pe wikimedia.org

Progresia pahitena

La ieșirea din zigoten, complexul sinaptonemic este complet format. Acest lucru este completat de generația de rupturi de ADN cu bandă dublă din care sunt verificate încrucișările..

Rupturile de ADN dublu forțează celula să le repare. În procesul de reparare a ADN-ului, celula recrutează recombinosomul. Se utilizează schimbul de benzi și, ca rezultat, se obțin celule recombinante.

Când complexul sinaptonemic este complet format, se spune că începe pahitena.

Bivalenții din sinapsele din pahitene interacționează practic prin elementul axial al complexului sinaptonemic. Fiecare cromatidă este organizată într-o organizare în buclă, a cărei bază este elementul axial central al complexului sinaptonemic..

Elementul axial al fiecărui omolog este în contact cu celălalt prin elementele laterale. Axele cromatidei surori sunt foarte compactate, iar buclele lor de cromatină ies în afară din elementul axial central. Spațierea buclei (~ 20 per micrometru) este conservată în mod evolutiv pentru toate speciile.

Spre capătul pachitenului, încrucișările sunt evidente din unele dintre locurile de rupere a ADN-ului cu bandă dublă. Apariția încrucișărilor semnalează, de asemenea, începutul dezlegării complexului sinaptonemic..

Cromozomii omologi devin mai condensați (arată mai individual) și încep să se separe, cu excepția chiasmatei. Când se întâmplă acest lucru, pahitena se termină și începe diplotenul..

Asocierea dintre recombinosom și axele complexului sinaptonemic persistă pe tot parcursul sinapsei. În special în încrucișările recombinogene până la capătul pahitenei sau puțin peste.

Referințe

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (Ediția a 6-a). W. W. Norton & Company, New York, NY, SUA.
  2. de Massy, ​​B. (2013) Inițierea recombinării meiotice: cum și unde? Conservare și specificități printre eucariote. Annual Reviews of Genetics 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetica. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, SUA.
  4. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). O introducere în analiza genetică (ediția a XI-a). New York: W. H. Freeman, New York, NY, SUA.
  5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Recombinarea, împerecherea și sinapsele omologilor în timpul meiozei. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626

Nimeni nu a comentat acest articol încă.