Wat is de Paquiteno en wat gebeurt er daarin?

de pachytene of paquinema is de derde fase van profetisch I meiotisch; daarin wordt het recombinatieproces geverifieerd. Bij mitose is er een profase en bij meiose twee: profase I en profase II.

Eerder, behalve voor profase II, werden de chromosomen gedupliceerd, elk leidend tot een zuster-chromatide. Maar alleen in de profase doe ik homologen (duplicaten), en vorm ik bivalenten.

De term paquiteno komt van het Grieks en betekent "dikke draden". Deze "grove draden" zijn de homologe homologe chromosomen die, na te zijn gedupliceerd, tetrads vormen. Dat wil zeggen, vier "threads", of strings, waardoor elk chromosoom er dikker uitziet.

Er zijn unieke aspecten van profetisch I-meiotisch die de kenmerken van de paquiteno verklaren. Alleen in de pachytene van profase I recombineer ik van meiose-chromosomen.

Hiervoor wordt de herkenning en matching van de homologen geverifieerd. Net als bij mitose moet er sprake zijn van duplicatie van de chromatiden. Maar alleen in het pachytene van de meiose maak ik banduitwisselingscomplexen die we chiasma's noemen.

In hen treedt op wat de recombinante kracht van meiose definieert: de verknoping tussen chromatiden van homologe chromosomen.

Het hele proces van DNA-uitwisseling is mogelijk dankzij de eerdere verschijning van het synaptonymische complex. Met dit multiproteïne-complex kunnen homologe chromosomen in paren (synapsen) en recombineren.

index

• 1 Het synaptonemische complex tijdens de pachytene
• 2 Componenten van het synaptonemisch complex en chiasma's
  • 2.1 Chiasma's
• 3 Voortgang van de paquiteno
• 4 Referenties

Het synaptonemische complex tijdens de pachytene

Het synaptonemische complex (CS) is het eiwitraamwerk dat end-to-end-binding tussen homologe chromosomen mogelijk maakt. Het komt alleen voor tijdens de pachytene van meiose I, en is de fysieke basis van chromosomale paring. Met andere woorden, het is wat de chromosomen toelaat om synapsen in te gaan en te recombineren.

Het synaptonemische complex is sterk geconserveerd onder eukaryoten die meiose ondergaan. Daarom is het evolutionair erg oud en structureel en functioneel equivalent in alle levende wezens.

Het bestaat uit een centraal axiaal element en twee zijelementen die worden herhaald als tanden van een ritssluiting of sluiting.

Het synaptonemico-complex wordt gevormd uit specifieke punten in de chromosomen tijdens de zigoteno. Deze sites zijn collinear met die waarbij DNA-breuken optreden waar synapsen en recombinatie zullen worden ervaren in de pachytene.

Tijdens de paquiteno hebben we daarom een ​​gesloten ritssluiting. In deze conformatie worden specifieke punten vastgelegd waar DNA-banden worden uitgewisseld aan het einde van het stadion.

Componenten van het synaptoninecomplex en chiasma's

Het meiotische synaptonemische complex bevat veel structurele eiwitten die ook tijdens mitose worden gevonden. Deze omvatten topoisomerase II, condensines, cohesinen, evenals eiwitten geassocieerd met cohesines.

Naast deze zijn eiwitten die specifiek en uniek zijn voor meiose aanwezig, samen met eiwitten van het recombinante complex.

Deze eiwitten maken deel uit van het recombinosoom. Deze structuur groepeert alle eiwitten die nodig zijn voor recombinatie. Blijkbaar wordt het recombinosoom niet gevormd over de grensovergangen, maar wordt het naar zich toe gerekruteerd, al gevormd.

quiasmas

Chiasmen zijn de morfologische structuren die zichtbaar zijn op de chromosomen waar de verknopingen plaatsvinden. Met andere woorden, de fysieke manifestatie van de uitwisseling van DNA-banden tussen twee homologe chromosomen. De chiasma's zijn de kenmerkende cytomorfologische kenmerken van de paquiteno.

In alle meiose moet minstens één chiasma per chromosoom voorkomen. Dit betekent dat elke gameet recombinant is. Dankzij dit fenomeen was het mogelijk om de eerste genetische kaarten af ​​te leiden en voor te stellen op basis van koppeling en recombinatie.

Aan de andere kant veroorzaakt het ontbreken van chiasma's, en dus van verknoping, vervormingen op het niveau van chromosomale segregatie. De recombinatie tijdens het pachytene werkt dan als een kwaliteitscontrole van de meiotische segregatie.

Echter, evolutionair gesproken ondergaan niet alle organismen recombinatie (bijv. Mannelijke fruitvlieg). In deze gevallen werken andere mechanismen van chromosoomsegregatie die niet afhankelijk zijn van recombinatie.

Voortgang van de paquiteno

Bij het verlaten van de zygotene wordt het synaptonemische complex volledig gevormd. Dit wordt aangevuld door het genereren van dubbelbandige DNA-breuken waarvan de dwarsverbindingen worden geverifieerd.

Dubbele onderbrekingen in het DNA dwingen de cel om ze te repareren. In het proces van DNA-herstel werft de cel het recombinosoom aan. Uitwisseling van banden wordt gebruikt, en als resultaat worden recombinante cellen verkregen.

Wanneer het synaptonemische complex volledig is gevormd, wordt er gezegd dat de pachytene begint.

De bivalenten in synapsen in het pachytene gaan in principe in op het axiale element van het synaptonemische complex. Elk chromatide is georganiseerd in een organisatie van lussen, waarvan de basis het centrale axiale element van het synaptonemische complex is.

Het axiale element van elke homoloog contacteert met die van de andere door de laterale elementen. De assen van de zuster-chromatiden zijn in hoge mate gecompacteerd en hun chromatine-lussen komen naar buiten uit het centrale axiale element. De afstand tussen de lussen (~ 20 per micrometer) is evolutionair geconserveerd onder alle soorten.

Tegen het einde van de paquiteno zijn er dwarsverbanden zichtbaar van enkele van de DNA-breeksites met dubbele band. Het uiterlijk van de crossovers wijst ook naar het begin van de ontrafeling van het synaptonemische complex.

De homologe chromosomen condenseren meer (ze lijken meer individueel) en beginnen te scheiden, behalve in de chiasms. Wanneer dit gebeurt, eindigt de paquiteno en begint diplotene.

De associatie tussen het recombinosoom en de assen van het synaptonemische complex blijft bestaan ​​gedurende de synaps. Vooral in recombibogenic verknopingen tot het einde van de Paquiteno, of een beetje verder.

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6e editie). W.W. Norton & Company, New York, NY, VS..
2. door Massy, ​​B. (2013) Initiatie van meiotische recombinatie: hoe en waar? Behoud en specificiteiten van eukaryoten. Jaarlijkse beoordelingen van Genetics 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W.B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, VS..
4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Een inleiding tot genetische analyse (11e druk). New York: W.H. Freeman, New York, NY, VS..
5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Recombinatie, paring en synapsis van homologen tijdens meiose. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626