DIAKINESIS: JELLEMZŐK ÉS ALFÁZISOK - BIOLÓGIA - 2025

A diakinesis az ötödik és az utolsó mezózis I. alfázis fázis, amely során a meiozis előtti fonalas kromoszómák maximálisan összehúzódnak. A kromoszómák összehúzódása jobban manőverezhetővé teszi azokat a későbbi megosztási mozgások során, amelyek haploid sejtek vagy ivarsejtek képződéséhez vezetnek.

A diakinesis végén kialakul a nukleáris orsó, amelynek a mikrotubulusokon keresztüli kapcsolódása a kromoszómák kinetochorjaihoz a sejt pólusai felé húzza őket. Ez a jelenség ihlette a diakinesis kifejezést, amely a görög szavakból származik, amelyek ellentétes irányú mozgásokat jelentenek.

Forrás: pixabay.com

Helyezze a meiosisba

A meiozis funkciója négy haploid sejt előállítása egy diploid sejtből. Ehhez meiozisban a kromoszómákat osztályozni és elosztani kell, hogy számuk felére csökkenjen.

A meiosis két szakaszból áll, úgynevezett meiosis I és II, mindegyik öt fázisra van felosztva, úgynevezett prophase, prometaphase, metaphase, anaphase and telophase. Az I. és a II. Meiozis homonim szakaszát az "I" vagy "II" hozzáadásával lehet megkülönböztetni.

Az I. meiosisban az eredeti sejt feloszlik. A II. Meiosisban egy új osztály négy gameitát termel.

Pár allél szintjén tekintve az eredeti sejtnek A, a lesz. A meiozis előtt a DNS replikációja ezen a sejtnél A, A; a, a. Az I. meiozis sejtet állít elő A, A és egy másik a, a segítségével. A II. Meiosis mindkét sejtet az A, A, a, a sejtekkel ivarsejtekre osztja.

Az I. meiosis prophase a meiosis leghosszabb és legbonyolultabb fázisa. Öt alfázisból áll: leptotén, zigotén, pachyten, diploten és diakinesis.

Ennek a folyamatnak a során a kromoszómák kondenzálódnak (összehúzódnak), a homológ kromoszómák felismerik egymást (szinapszisok) és véletlenszerűen cserélnek szegmenseket (kereszteződés). A nukleáris membrán szétesik. Megjelenik a nukleáris orsó.

Korábbi alfázisok (leptotén és diplotén)

A leptotén alatt azok a kromoszómák, amelyek a sejtnövekedés és a génexpresszió előző periódusában replikálódtak és diffúz állapotban vannak, kondenzálódni kezdenek, és fénymikroszkóp alatt láthatóvá válnak.

A zigotén alatt a homológ kromoszómák sorba kezdenek. A szinapszisra párosított kromoszómák között a szinaptonemális komplexnek nevezett fehérjeszerkezet kialakulásával járnak

A pachyten során a homológ kromoszómák teljes sorba állnak, bivalenseket vagy tetradekat képezve, amelyek mindegyike két pár testvérkromatidot vagy monádot tartalmaz. Ebben az alfázisban a párok közötti keresztezés zajlik. A keresztezett kromatidok érintkezési pontjait chiasmoknak nevezzük.

A diplotén alatt a kromoszómák tovább lerövidülnek és megvastagodnak. A synaptonemal komplex szinte teljesen eltűnik. A homológ kromoszómák visszaszorítják egymást, amíg csak chiasmata csatlakozik hozzájuk.

A legjobbene hosszú ideig, 40 évig tarthat a nőkben. Az emberi petesejtek meiozisát a magzati fejlõdés hetedik hónapjáig megáll a diplotén, diakinesis és meiosis II felé halad, és a petesejt megtermékenyül.

jellemzők

A diakinesis során a kromoszómák elérték a maximális összehúzódást. A nukleáris vagy meiotikus orsó kialakulni kezd. A bivalensek a sejt egyenlõség felé indulnak, és nukleáris felhasználás útján indulnak el (ez az áttérés az I. metafázis alatt fejezõdik be).

A meiózis során először megfigyelhető az egyes bivalensok négy kromatidja. A keresztezési helyek átfedésben vannak, így a chiasmus jól láthatóvá válik. A synaptonemal komplex teljesen eltűnik. A nucleoli is eltűnnek. A nukleáris membrán szétesik és vezikulumokká alakul.

A kromoszómák kondenzációját a diploténből a diakinesissé történő átmenet során egy speciális fehérjekomplex, az úgynevezett kondenzin II szabályozza. A diakinesis során a transzkripció véget ér, és megkezdődik az I. metafázisba történő átmenet.

fontosság

A diakinesis során megfigyelt chiasmok száma citológiai becslést tesz lehetővé a szervezet genomjának teljes hosszában.

A diakinesis ideális szakasz a kromoszóma számlálásához. A bivalensok közötti rendkívüli kondenzáció és visszatükröződés lehetővé teszi ezek jó meghatározását és elválasztását.

A diakinesis során a nukleáris orsó nem csatlakozik teljesen a kromoszómákhoz. Ez lehetővé teszi számukra, hogy jól elkülönüljenek, lehetővé téve a megfigyelést.

A rekombinációs események (kereszteződések) megfigyelhetők a diakinesis sejtekben szokásos citogenetikai módszerekkel.

A Down-szindrómás férfiaknál a 21-es kromoszóma jelenléte a legtöbb pachyten sejtjében nem észlelhető, mivel a nemi vezikulumban rejlik.

Ez a szerkezeti összetettség megnehezíti az egyes kromoszómák azonosítását. Ezzel szemben ez a kromoszóma a diakinesisben lévő sejtek túlnyomó részében könnyen megjeleníthető.

A 21. kromoszóma és a XY komplex közötti ily módon bizonyított kapcsolat a pachtenén alatt a spermatogenikus kudarc lehet oka Down-kóros szindrómában, amint azt általában megfigyelték a hibrid állatok esetében, amikor egy további kromoszóma társulása ezzel a komplexel férfi sterilitást eredményez.

A rekombináció megfigyelése

A diaszinézis során a diaszinézis megfigyelése lehetővé teszi a rekombinációk számának és helyének közvetlen vizsgálatát az egyes kromoszómákon.

Ennek eredményeként például ismert, hogy az egyik keresztezés gátolhatja a másik keresztezést ugyanabban a régióban (chiasmatikus interferencia), vagy hogy a nőstényeknél több chiasma fordul elő, mint a férfiaknál.

Ennek a technikának azonban vannak bizonyos korlátai:

1) A diakinesis nagyon rövid élettartamú, ezért nehéz lehet a megfelelő sejtek megtalálása. Ezért, ha a vizsgálat típusa megengedi, akkor előnyösebb a pachyten során nyert sejteket használni, ami sokkal hosszabb alfázisú.

2) A diakinesisben a sejtek megszerzéséhez petesejtek (nőstények) extrahálása, vagy here-biopsziák (hímek) elvégzése szükséges. Ez komoly hátrányt jelent az emberi tanulmányokban.

3) Magas kondenzációjuk miatt a diakinesis sejtjeiből származó kromoszómák nem optimálisak a festési eljárásokhoz, mint például a G, C vagy Q sávok. Ez a probléma megnehezíti más morfológiai részletek megfigyelését is, amelyek nyilvánvalóbbak a nem kromoszómákban. szerződéses.

Irodalom

1. Angell, RR 1995. I. meiosis humán petesejtekben. Cytogenet. Cell Genet. 69, 266-272.
2. Brooker, RJ 2015. Genetika: elemzés és alapelvek. McGraw-Hill, New York.
3. Clemons, AM Brockway, H. M., Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. A diakinézis bivalens szerkezetéhez és a szinaptonemális komplex szétszereléséhez akirin szükséges. MBoC, 24, 1053-1057.
4. Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. A chiasma-hormonális hipotézis Down-kóros szindrómával és az anyai korral kapcsolatban. Nature, 280, 417-419.
5. Friedman, CR, Wang, H.-F. 2012. számszerűsítése meiózis: használata a fraktáldimenzió, D _F, leírni és megjósolni előfázisban I anyagokat és metafázisban I. pp. 303-320, in: Swan, A., ed. Meiozis - molekuláris mechanizmusok és citogenetikus sokféleség. InTech, Rijeka, Horvátország.
6. Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetika: génektől genomokig. McGraw-Hill, New York.
7. Hultén, M. 1974. Chiasma eloszlás a diakinesisnél normál embernél. Hereditas 76, 55–78.
8. Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Down-szindróma férfiaknál. Reprodukciós patológia és meiotikus vizsgálatok. Human Genetics, 63, 132-138.
9. Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. Változat az emberi meiotikus rekombinációban. A Genomika és az emberi genetika éves áttekintése, 5, 317–349.
10. Schulz-Schaeffer, J., 1980. Cytogenetika - növények, állatok, emberek. Springer-Verlag, New York.
11. Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. A genetika alapelvei. Wiley, New York.