DIAKINEZA: ZNAČILNOSTI IN PODFAZE - BIOLOGIJA - 2026

Diakinezo je peta in zadnja subphase prophase I mejozo, v katerem so kromosomi, nitaste pred pogodbo mejozo na največ. Krčenje kromosomov jih naredi bolj manevrske med poznejšimi premiki delitve, ki vodijo do tvorbe haploidnih celic ali gameta.

Na koncu diakineze nastane jedrsko vreteno, katerega navezanost na kinetohore kromosomov preko mikrotubul jih potegne proti polovam celice. Ta pojav je navdihnil izraz diakineza, ki izhaja iz grških besed, ki pomenijo premike v nasprotnih smereh.

Vir: pixabay.com

Kraj v mejozi

Funkcija mejoze je ustvariti štiri haploidne celice iz ene diploidne celice. Če želite to narediti, je treba v mejozi kromosome razvrstiti in razporediti tako, da se njihovo število zmanjša za polovico.

Mejoza je sestavljena iz dveh stopenj, imenovanih mejoza I in II, od katerih je vsaka razdeljena na pet faz, imenovane profaza, prometafaza, metafaza, anafaza in telofaza. Istoimenske faze mejoze I in II ločimo z dodajanjem "I" ali "II".

V mejozi I se prvotna celica deli na dvoje. V mejozi II nova divizija proizvaja štiri gamete.

Gledano na ravni para alelov bi prvotna celica imela A, a. Pred mejozo je zaradi podvajanja DNA ta celica A, A; a, a. Mejoza I tvori celico z A, A in drugo z a, a. Mejoza II deli dve celici na gamete z A, A, a, a.

Mejozna profaza I je najdaljša in najbolj zapletena faza mejoze. Sestavljen je iz petih podfaz: leptotena, zigotena, pahitena, diplotena in diakineze.

Med tem postopkom se kromosomi kondenzirajo (skrčijo), homologni kromosomi se med seboj prepoznajo (sinapse) in naključno izmenjujejo segmente (križanec). Jedrska membrana se razgradi. Pojavi se jedrsko vreteno.

Prejšnje podfaze (leptoten do diploten)

Med leptotenom se začnejo kondenzirati kromosomi, ki so se v prejšnjem obdobju rasti celic in genske ekspresije razpršili in so bili v difuznem stanju, ko so vidni pod svetlobnim mikroskopom.

Med zigotenom se začnejo homologni kromosomi poravnati. Synapse poteka, skupaj s tvorbo beljakovinske strukture, imenovane sinaptonemalni kompleks, med seznanjenimi kromosomi

Med pachytenom se homologni kromosomi popolnoma postavijo in tvorijo bivalente ali tetrade, od katerih vsak vsebuje dva para sestrskih kromatid ali monad. V tej podfazi se opravi križanje med vsakim od teh parov. Kontaktne točke prekrižanih kromatid imenujemo kiasmi.

Med diplotenom se kromosomi še naprej skrajšajo in zgostijo. Sinoptonemalni kompleks skoraj v celoti izgine. Homologni kromosomi se začnejo odbijati med seboj, dokler se jim ne pridružijo le ciazmi.

Diplotene lahko traja dolgo, do 40 let pri ženskah. Mejoza v človeških ovulih se v diplotenu ustavi že v sedmem mesecu plodovega razvoja, preide v diakinezo in mejozo II, ki je vrhunec v oploditvi jajčne celice.

značilnosti

Pri diakinezi dosežejo največje krčenje kromosomi. Začne se oblikovati jedrsko ali mejotsko vreteno. Dvovaranti začnejo svojo migracijo proti celičnemu ekvatorju, vodeni z uporabo jedrske energije (ta migracija se zaključi med metafazo I).

Prvič lahko med mejozo opazimo štiri kromatide vsakega bivalenta. Mesta križanj se prekrivajo, zaradi česar so vidni vidni ciazmi. Sinoptonemalni kompleks popolnoma izgine. Tudi nukleoli izginejo. Jedrska membrana se razgradi in spremeni v vezikle.

Kondenzacija kromosomov med prehodom iz diplotena v diakinezo uravnava poseben kompleks beljakovin, imenovan kondenzin II. Pri diakinezi se prepis konča in začne se prehod v metafazo I.

Pomen

Število ciazmov, opaženih pri diakinezi, omogoča citološko oceno skupne dolžine genoma organizma.

Diakineza je idealna faza za štetje kromosomov. Ekstremna kondenzacija in odbojnost med dvovaranti omogočata dobro opredelitev in ločitev istega.

Med diakinezo jedrsko vreteno ni v celoti pritrjeno na kromosome. To jim omogoča, da se dobro ločijo, kar omogoča njihovo opazovanje.

Dogodke rekombinacije (križanci) lahko opazimo v celicah diakeineze z običajnimi citogenetskimi tehnikami.

Pri moških z Downovim sindromom v večini celic pahitena zaradi njegove prikrivanja v spolnem mehurju ni zaznati prisotnosti dodatnega kromosoma 21.

Ta strukturna zapletenost otežuje identifikacijo posameznih kromosomov. Nasprotno pa lahko ta kromosom v veliki večini celic v diaaknezi enostavno predstavimo.

Tako povezano razmerje med kromosomom 21 in kompleksom XY med pahitenom je lahko vzrok spermatogene odpovedi pri Downovem sindromu, kar je bilo običajno opaziti pri hibridnih živalih, pri katerih je povezava dodatnega kromosoma s tem kompleksom proizvaja moško sterilnost.

Opazovanje rekombinacije

Opazovanje chiasmov med diakinezo omogoča neposreden pregled števila in lokacije rekombinacij na posameznih kromosomih.

Kot rezultat je na primer znano, da lahko en križanec zavira drugi križanec v istem predelu (kiasmatična interferenca) ali da imajo samice več chiasme kot moški.

Vendar ima ta tehnika nekaj omejitev:

1) Diakineza je zelo kratkotrajna, zato je iskanje primernih celic težko. Zaradi tega, če vrsta študije to omogoča, je bolje uporabiti celice, pridobljene med pahitenom, ki je podfaza veliko daljšega trajanja.

2) Za pridobitev celic v diakinezi je potrebna ekstrakcija oocitov (samic) ali izvajanje biopsij testisov (samcev). To je resna pomanjkljivost v študijah na ljudeh.

3) Zaradi visoke kondenzacije kromosomi celic v diakinezi niso optimalni za postopke obarvanja, kot so G, C ali Q. Ta težava otežuje tudi opazovanje drugih morfoloških podrobnosti, ki so bolj očitne pri nehromosomih. pogodbeno.

Reference

1. Angell, RR 1995. Meioza I v človeških oocitih. Citogeneta. Cell Genet. 69, 266-272.
2. Brooker, RJ 2015. Genetika: analiza in načela. McGraw-Hill, New York.
3. Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, poslanec, Smolikove, S. 2013. akirin je potreben za diaaknezo dvovalentno strukturo in sinaptonemalno kompleksno demontažo pri mejotskem profazi I. MBoC, 24, 1053–1057.
4. Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. Chiasma-hormonska hipoteza o Downovem sindromu in starosti mater. Narava, 280, 417–419.
5. Friedman, CR, Wang, H.-F. 2012. Kvantifikacija mejoze: uporaba fraktalne dimenzije, D _f , za opisovanje in napovedovanje snovi profaze I in metafaze I. str. 303–320, v: Swan, A., ed. Mejoza - molekularni mehanizmi in citogenetska raznolikost. InTech, Reka, Hrvaška.
6. Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetika: od genov do genomov. McGraw-Hill, New York.
7. Hultén, M. 1974. Porazdelitev ciazme pri diakinezi pri normalnem človeku. Hereditas 76, 55–78.
8. Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Downov sindrom pri moškem. Reproduktivna patologija in mejotske študije. Human Genetics, 63, 132–138.
9. Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. Različice v človekovi meiotični rekombinaciji. Letni pregled genomike in človeške genetike, 5, 317–349.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Citogenetika - rastline, živali, ljudje. Springer-Verlag, New York.
11. Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. Načela genetike. Wiley, New York.