Diplotene ali diplonema je četrta subfasede prophase I delitve mejotskih celic in se odlikuje po ločitvi kromatid homolognih kromosomov. Med to podfazo lahko vidite mesta na kromosomih, kjer je prišlo do rekombinacije, ti kraji se imenujejo chiasme.
Do rekombinacije pride, ko se nit genskega materiala razreže, da se pridruži drugi molekuli z različnim genetskim materialom. Med diplotenom lahko mejoza doživi premor, ta položaj pa je značilen za človeško raso. To stanje pavze ali latencije, ki jo doživljajo ovuli, se imenuje diktioten.
Doktor RNDr. Josef Reischig, CSc. (Arhiv avtorja), prek Wikimedia Commons
V tem primeru bodo človeški ovuli prenehali s svojo dejavnostjo do sedmega meseca embrionalnega razvoja in se bo aktivnost ponovno začela, ko posameznik doseže spolno zrelost.
Diploten se začne, ko se kromosomi ločijo in hkrati povečajo v velikosti in ločijo od jedrske membrane.
Tetrad (dva kromosoma) štirih kromatid nastanejo, sestrski kromatidi v vsaki tetradi pa so povezani s centromerami. Kromatidam, ki so se križali, se bo pridružil chiasmata.
Mejoza
Mejoza je specializiran razred delitve celic, ki število kromosomov zmanjša na polovico, pri čemer nastanejo štiri haploidne celice.
Vsaka haploidna celica se genetsko razlikuje od matične celice, ki je nastala, iz nje pa izvirajo spolne celice, imenovane tudi gamete
Ta postopek se pojavlja pri vseh enoceličnih (evkariontskih) in večceličnih bitjih spolne reprodukcije: živali, rastlin in gliv. Ko se pojavijo napake pri mejozi, je očitna aneuploidija in je glavni znani vzrok za splav in najpogostejši genetski vzrok za motnje.
Faze
Mejotski proces poteka v dveh stopnjah ali fazah: Mejoza I in Meioza II. Mejozo I sestavljajo štiri stopnje: profaza I, metafaza I, anafaza I in telofaza.
Prva delitev je bolj specializirana za dve delitvi: celice, ki izhajajo iz nje, so haploidne celice.
V tej fazi pride do redukcijske delitve genoma in njen najpomembnejši trenutek je profaza, to je dolga in zapletena faza, v kateri pride do ločevanja homolognih kromosomov.
V profazi I se homologni kromosomi združijo in pride do zamenjave DNK (homologna rekombinacija). Pojavi se križanje kromosomov, kar je odločilni postopek za spajanje homolognih kromosomov in posledično za specifično ločitev kromosomov v prvi delitvi.
Nove mešanice DNK, ki nastanejo pri križanju, so pomemben vir genske variacije, ki izvira iz novih kombinacij alelov, kar je za vrsto lahko zelo ugodno.
Seznanjeni in replicirani kromosomi se imenujejo dvovalentni ali tetradni, ki imajo dva kromosoma in štiri kromatide, pri čemer ima en kromosom vsak od staršev.
Povezovanje homolognih kromosomov se imenuje sinapsa. V tej fazi se lahko nesestrske kromatide sekajo na točkah, imenovanih chiasmata (množina; ednina chiasma).
Profaza I je najdaljša faza mejoze. Razdeljen je na pet poddstavkov, ki so poimenovani glede na videz kromosomov: leptoten, zigoten, pahiten, diploten in diakineza.
Pred začetkom diplotenske podstaze pride do homologne rekombinacije in med kromosomi nesrčnih kromatid v njihovih hihijah. V tem natančnem trenutku so kromosomi tesno seznanjeni.
Opis diplotena
Diplotene, imenovan tudi diplonema, (iz grške diploo: dvojna in tainia: trak ali nit) je podstopenj, ki uspe pachytene. Pred diplotenom so homologni kromosomi seznanjeni, tvorijo tetrade ali bivalentne (genetska vrednost obeh staršev), so skrajšani, odebeljeni in sestrski kromatidi se razlikujejo.
Strupa podobna zadrgi, imenovana sinaptonemski kompleks, se v diplotenski fazi tvori med kromosomi, ki so se seznanili in se nato razgradili, zaradi česar se homologni kromosomi rahlo ločijo.
Kromosomi se odvijejo, kar omogoča prepisovanje DNK. Vendar so homologni kromosomi vsakega tvorjenega para tesno povezani v chiasmih, območjih, kjer je prišlo do križanja. Chiasmi ostanejo na kromosomih, dokler se pri prehodu v anafazo I ne ločijo.
V diplotenu se sinaptonemski kompleksi ločijo, osrednji prostor se razširi, sestavni deli pa izginejo, ostanejo le v regijah, kjer so bile chiasme. Prisotni so tudi stranski elementi, ki so tanki in ločeni drug od drugega.
Pri naprednem diplotenu se osi prekinejo in izginejo, ostanejo le v centromernih in kijazmatičnih regijah.
Po rekombinaciji sinaptonemski kompleks izgine in člani vsakega dvovalentnega para se začnejo ločevati. Na koncu dva homologa vsakega bivalenta ostaneta združena le na točkah križanja (chiasmata).
Povprečno število chiasmi v človeških spermatocitih je 5, torej več na bivalentno. V nasprotju s tem se delež oocitov v pahitenu in diplotenu poveča v plodu.
Ko se približajo diplotenu, oociti vstopijo v tako imenovani mejotski zastoj ali diktioten. Približno šest mesecev gestacije bodo vse te zarodne celice v tej poddrugi.
Pomen diplotenske postaje
Približno v osmem mesecu embrionalnega razvoja se oociti v diplotenski fazi profaze I bolj ali manj sinhronizirajo.
Celice ostanejo v tej podfazi od rojstva do pubertete, ko začnejo folikli jajčnikov dozorevati ena za drugo in oocita ponovno zažene zadnjo diplomsko fazo.
Med procesom oogeneze (ustvarjanjem ovulov) človeški oociti ustavijo svoj proces zorenja v diplotenski fazi, pred rojstvom. Ko dosežemo pubertetno fazo, se postopek znova zažene, to suspendirano stanje mejotske delitve je znano kot diktioten ali diktijat.
Ko se začne ovulacija, je oocit med prvim in drugim mejotskim oddelkom. Druga delitev se prekine do oploditve, ko nastopi anafaza druge delitve in je ženski pronukleus pripravljen na združitev z moškim.
Do ponovnega zorenja oocitov pride tako, da se pripravijo na ovulacijo.
Reference
- Biologija na spletu, 26.10.2011, «Diplotene», dostopno na: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. in Cabrillo, E. (2007). Akušerstvo in materinsko-plodna medicina. Madrid: Uredništvo Médica Panamericana.
- Hartl, D. in Ruvolo, M. (2012). Genetika: analiza genov in genomov. Združene države: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, RL in McInnes, RR (2008). Thompson & Thompson: Genetika v medicini. Barcelona: Elsevier Masson
- Solari, A. (2004). Človeška genetika: osnove in aplikacije v medicini. Buenos Aires: Uredništvo Médica Panamericana.