Hvad er Paquiteno og hvad sker der i det?

den pachytene eller paquinema er tredje fase af profase I meiotisk; i det er rekombinationsprocessen verificeret. I mitose er der en profase, og i meiosen to: profase I og profase II.

Tidligere blev, med undtagelse af profase II, chromosomerne dupliceret, der hver især gav anledning til et søsterchromatid. Men kun i profase gør jeg homologer (duplikater), der danner bivalenter.

Betegnelsen paquiteno kommer fra græsk og betyder "tykke tråde". Disse "grove tråde" er de homologe homologe kromosomer, der efter duplikering dannes tetrader. Det vil sige fire "tråde" eller strenge, der får hver kromosom til at blive fortykket.

Der er unikke aspekter af profase I-meotisk, der forklarer paquitenos egenskaber. Kun i pachyten af ​​profase I af meiosker rekombinerer kromosomer.

Til dette bekræftes anerkendelsen og matchningen af ​​homologerne. Som i mitose skal der være dobbeltarbejde af kromatiderne. Men kun i pacytene af meioser udveksler jeg bånd komplekser, som vi kalder chiasmas.

I dem opstår der definerer den recombinatoriske kraft af meioser: tværbindingen mellem kromatider af homologe kromosomer.

Hele processen med DNA-udveksling er mulig takket være det tidligere udseende af det synaptonymiske kompleks. Dette multiproteinkompleks tillader homologe kromosomer at komme ind i parring (synapser) og rekombinere.

indeks

• 1 Synaptonemisk kompleks under pachyten
• 2 Komponenter af synaptonemisk kompleks og chiasmas
  • 2.1 Chiasmas
• 3 Progression af paquiteno
• 4 referencer

Synaptonemisk kompleks under pachyten

Synaptonemic-komplekset (CS) er proteinrammen, der tillader end-til-ende binding mellem homologe kromosomer. Det forekommer kun under pachyten af ​​meiosis I, og er det fysiske fundament for kromosomal parring. Det betyder med andre ord, at kromosomer kan komme ind i synapser og rekombineres.

Synaptonemisk kompleks er stærkt konserveret blandt eukaryoter, som gennemgår meiosis. Derfor er det evolutionært meget gammelt og strukturelt og funktionelt ækvivalent i alle levende væsener.

Den består af et centralt aksialt element og to sideelementer, der gentages som tænderne på lynlås eller lukning.

Synaptonémico-komplekset er dannet ud fra specifikke punkter i kromosomerne under zigoteno. Disse steder er collinære med dem, hvor DNA-pause forekommer, hvor synapser og rekombination vil blive oplevet i pachyten.

Under paquiteno har vi derfor en lukket lynlås. I denne konformation færdiggøres specifikke punkter, hvor DNA-bands vil blive udvekslet i slutningen af ​​stadion.

Komponenter af synaptonin komplekset og chiasmas

Det meiotiske synaptonemiske kompleks indeholder mange strukturelle proteiner, der også findes under mitose. Disse indbefatter topoisomerase II, kondensiner, kohesiner, såvel som proteiner forbundet med kohæsiner.

Ud over disse er proteiner, der er specifikke og unikke for meioser, også til stede sammen med proteiner fra det rekombinante kompleks.

Disse proteiner er en del af rekombinosom. Denne struktur samler alle de proteiner, der kræves til rekombination, sammen. Tilsyneladende er rekombinosomet ikke dannet over krydspunkterne, men rekrutteres, allerede dannet mod dem.

quiasmas

Chiasmer er de morfologiske strukturer, der er synlige på kromosomerne, hvor tværbindene forekommer. Med andre ord binder den fysiske manifestation af udvekslingen af ​​DNA mellem to homologe kromosomer. Chiasmas er de karakteristiske cytomorfologiske mærker af paquiteno.

I alle meiosier skal der forekomme mindst en chiasm pr. Kromosom. Dette betyder, at hver gamet er rekombinant. Takket være dette fænomen var det muligt at udlede og foreslå de første genetiske kort baseret på binding og rekombination.

På den anden side forårsager manglen på chiasmer og dermed tværbinding forvrængninger på niveau med kromosom segregering. Rekombinationen under pachyten virker derefter som en kvalitetskontrol af den meotiske segregering.

Imidlertid gennemgår evolutionært ikke alle organismer rekombination (f.eks. Frugtfly). I disse tilfælde opererer andre mekanismer for kromosomsegregation, der ikke er afhængige af rekombination.

Progression af paquiteno

Når man forlader zygotenen, er det synaptonemiske kompleks fuldstændigt dannet. Dette suppleres af dannelsen af ​​dobbeltbånds DNA-pauser, hvorfra krydsbindingerne verificeres.

Dobbeltbrud i DNA tvinge cellen til at reparere dem. I processen med DNA-reparation rekrutterer cellen cellen rekombinosom. Udveksling af bånd anvendes, og som følge heraf opnås rekombinante celler.

Når det synaptonemiske kompleks er fuldstændigt dannet, siges det, at pachyten begynder.

Bivalenterne i synapser i pachyten interagerer grundlæggende gennem det aksiale element i det synaptonemiske kompleks. Hvert kromatid er organiseret i en organisation af sløjfer, hvis basis er det centrale aksiale element i det synaptonemiske kompleks.

Det aksiale element af hver homolog kontakter med hinanden gennem de laterale elementer. Søsterkromatidernes akser er stærkt komprimerede, og deres chromatinløkker kommer fremad ud fra det centrale aksiale element. Afstanden mellem sløjferne (~ 20 pr. Mikrometer) bevares evolutionært blandt alle arter.

Mod slutningen af ​​paquiteno er krydsforbindelser tydelige fra nogle af de dobbeltbåndede DNA-pauseområder. Udseendet af krydsene peger også på begyndelsen af ​​oprivningen af ​​det synaptonemiske kompleks.

De homologe kromosomer kondenserer mere (de ser mere individuelle ud) og begynder at adskille, undtagen i chiasmerne. Når dette sker, begynder paquiteno og diplotene.

Forbindelsen mellem rekombinosom og akserne i det synaptonemiske kompleks vedvarer gennem hele synaps. Især i rekombogen tværbindinger til slutningen af ​​Paquiteno, eller lidt længere.

referencer

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. af Massy, ​​B. (2013) Initiering af meotisk rekombination: hvordan og hvor? Bevarelse og specifikationer blandt eukaryoter. Årlige anmeldelser af 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). En introduktion til genetisk analyse (11. udgave). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Rekombination, parring og synaps af homologer under meiose. Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626