KAS YRA PACHITENAS IR KAS JAME VYKSTA? - BIOLOGIJA - 2025

Pachytene arba pachynema yra trečiojo etapo mejozines Profazė I; jame patikrinamas rekombinacijos procesas. Mitozėje yra viena profazė, o mejozėje - dvi: I ir II fazės.

Anksčiau, išskyrus II fazę, chromosomos buvo dubliuojamos, kiekviena iš jų sukeldavo seserį chromatidą. Bet tik profazėse aš darau homologus (dublikatus) poromis, sudarydamas dvivalentes medžiagas.

Mejozės produktai, kurių metu perėjo pachtenitas (I fazė). Paimta iš „commons.wikimedia.org“

Terminas paquiteno kilęs iš graikų kalbos ir reiškia „storus siūlus“. Šie „stori siūlai“ yra suporintos homologinės chromosomos, kurios po dubliavimosi sudaro tetradas. T. y., Keturi „siūlai“ arba stygos, dėl kurių kiekviena chromosoma atrodo sustorėjusi.

Yra unikalių meiotinės I fazės aspektų, paaiškinančių unikalias pachteno savybes. Tik meiozės I fazės fazėje pachtenine chromosomos rekombinuojasi.

Norėdami tai padaryti, patikrinama homologų pripažinimas ir atitikimas. Kaip ir mitozėje, chromatidai turi būti dubliuojami. Bet tik mejozėje aš pachtenėne susidaro juostų mainų kompleksai, kuriuos mes vadiname chiasmata.

Juose įvyksta tai, kas nusako rekombinacinę mejozės galią: homologinių chromosomų chromosidų kryžminimąsi.

Visas DNR mainų procesas įmanomas dėl ankstesnio sinaptoneminio komplekso pasirodymo. Šis multiproteinų kompleksas leidžia homologinėms chromosomoms susijungti (sinapsėms) ir rekombinuoti.

Sinaptoneminis kompleksas pachtenito metu

Sinaptoneminis kompleksas (CS) yra baltymų sistema, leidžianti jungtis tarp homologinių chromosomų. Jis atsiranda tik I mejozės pachtenito metu ir yra chromosomų porų fizinis pagrindas. Kitaip tariant, būtent tai leidžia chromosomoms sinapsuoti ir rekombinuoti.

Sinaptoneminis kompleksas yra labai konservuotas tarp eukariotų, kuriems atliekama mejozė. Todėl jis evoliuciškai yra labai senas, struktūriškai ir funkciškai lygus visiems gyviesiems dalykams.

Jį sudaro centrinis ašinis elementas ir du šoniniai elementai, kurie kartojasi kaip užtrauktuko ar užsegimo dantys.

Sinaptoneminis kompleksas susidaro iš konkrečių taškų ant chromosomų zigoteno metu. Šios vietos yra tiesios su tomis vietomis, kuriose įvyksta DNR pertraukos, kai pachtenė patirs sinapses ir rekombinaciją.

Todėl per pachteneną mes turime uždarą užtrauktuką. Šioje konformacijoje yra apibrėžti konkretūs taškai, kuriuose DNR juostos bus keičiamos etapo pabaigoje.

Sinaptoneminio komplekso komponentai ir chiasmos

Mejoziniame sinaptoneminiame komplekse yra daug struktūrinių baltymų, kurie taip pat randami mitozės metu. Tai apima topoizomerazę II, kondensinus, kohesinus, taip pat su kohesinu susijusius baltymus.

Be jų, taip pat yra specifinių ir unikalių mejozei baltymų, taip pat rekombinacinio komplekso baltymų.

Šie baltymai yra rekombinozės dalis. Ši struktūra sugrupuoja visus baltymus, reikalingus rekombinacijai. Matyt, rekombinozė nesiformuoja kryžminimo taškuose, o yra įdarbinta, jau suformuota, link jų.

Chiasmas

Chiasmos yra matomos morfologinės struktūros chromosomose, kuriose vyksta kryžminimai. Kitaip tariant, fizinis pasireiškimas keičiantis DNR juostomis tarp dviejų homologinių chromosomų. Chiazmos yra skiriamieji citochromologiniai pachteno ženklai.

Visoje mejozėje kiekvienoje chromosomoje turi būti bent vienas chiasmas. Tai reiškia, kad kiekviena gameta yra rekombinantinė. Dėl šio reiškinio buvo galima išvesti ir pasiūlyti pirmuosius genetinius žemėlapius, pagrįstus ryšiais ir rekombinacijomis.

Kita vertus, chiasmų, taigi ir kryžminimo stoka sukelia iškraipymus chromosomų segregacijos lygiu. Rekombinacija pachtenito metu veikia kaip meiotinės segregacijos kokybės kontrolė.

Tačiau evoliuciniu požiūriu ne visi organizmai rekombinuoti (pavyzdžiui, vyriškos lyties vaisiai musės). Tokiais atvejais veikia kiti chromosomų atskyrimo mechanizmai, nepriklausantys nuo rekombinacijos.

A , diagrama, rodanti centrinį ašinį ir šoninius dviejų chromosomų elementus visiškai sinapsėje. B , chiasmata ir kryžminiai. Paimta iš wikimedia.org

Pachtenito progresavimas

Išėjus iš zigoteno, sinaptoneminis kompleksas yra visiškai suformuotas. Tai papildo dvigubų juostų DNR pertraukų generacija, iš kurių patikrinama kryžminė jungtis.

Dvigubos DNR pertraukos verčia ląstelę jas atitaisyti. Atliekant DNR taisymo procesą, ląstelė įdarbina rekombinozę. Naudojami juostų mainai ir dėl to gaunamos rekombinantinės ląstelės.

Kai sinaptoneminis kompleksas yra visiškai suformuotas, sakoma, kad prasideda pachtenitas.

Pachyteno sinapsėse esantys bivalentai iš esmės sąveikauja per sinaptoneminio komplekso ašinį elementą. Kiekvienas chromatidis yra organizuotas kilpų organizacijoje, kurios pagrindas yra sinaptoneminio komplekso centrinis ašinis elementas.

Kiekvieno ekrano ašinis elementas per šoninius elementus liečiasi su kito elemento ašiniu elementu. Sesuo chromatidų ašys yra labai sutankintos, o jų chromatino kilpos iškyla į išorę nuo centrinio ašinio elemento. Tarpai tarp ryšių (~ 20 per mikroną) evoliuciškai yra išsaugoti visoms rūšims.

Pachtenito pabaigos link iš dalies DNR dvigubų juostų pertraukimo vietose pastebimi kryžminimai. Krosoverių išvaizda taip pat rodo sinaptoneminio komplekso išardymo pradžią.

Homologinės chromosomos tampa labiau kondensuotos (atrodo labiau individualios) ir pradeda atskirti, išskyrus chiasmas. Kai tai atsitiks, baigiasi pachtenetas ir prasideda diplotenas.

Ryšys tarp rekombinozės ir sinaptoneminio komplekso ašių išlieka visoje sinapsėje. Ypač rekombinogeniuose kryžminimuose iki pachtenito galo arba šiek tiek anapus.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6-asis leidimas). „WW Norton & Company“, Niujorkas, NY, JAV.
2. de Massy, ​​B. (2013) Mejozinės rekombinacijos inicijavimas: kaip ir kur? Eukariotų išsaugojimas ir specifika. Metinės genetikos apžvalgos 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
3. Goodenough, UW (1984) genetika. „WB Saunders Co. Ltd“, Filadelfija, PA, JAV.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11-asis leidimas). Niujorkas: WH Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Homologų rekombinacija, poravimasis ir sinapsė mejozės metu. Šaltojo pavasario uosto biologinės perspektyvos, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626