Apa itu Paquiteno dan apa yang terjadi di dalamnya?



itu pachytene atau paquinema adalah tahap ketiga dari profase I meiotic; di dalamnya proses rekombinasi diverifikasi. Dalam mitosis ada profase, dan pada meiosis dua: profase I dan profase II.

Sebelumnya, kecuali untuk profase II, kromosom digandakan, masing-masing menimbulkan kromatid. Tetapi hanya dalam profase saya melakukan homolog (duplikat), membentuk bivalen.

Istilah paquiteno berasal dari bahasa Yunani dan berarti "benang tebal". "Benang kasar" ini adalah kromosom homolog homolog yang, setelah diduplikasi, membentuk tetrads. Yaitu, empat "utas", atau string, yang membuat setiap kromosom terlihat menebal.

Ada aspek unik dari profase I meiotic yang menjelaskan karakteristik paquiteno. Hanya di pachytene profase I dari kromosom meiosis rekombinasi.

Untuk ini, pengakuan dan pencocokan homolog diverifikasi. Seperti dalam mitosis, harus ada duplikasi kromatid. Tetapi hanya di pachytene meiosis saya melakukan kompleks pertukaran band yang kita sebut chiasmas.

Di dalamnya terjadi apa yang menentukan kekuatan rekombinasi dari meiosis: hubungan silang antara kromatid kromosom homolog.

Seluruh proses pertukaran DNA dimungkinkan berkat penampilan kompleks sinaptonimik sebelumnya. Kompleks multiprotein ini memungkinkan kromosom homolog untuk memasuki perkawinan (sinapsis) dan bergabung kembali.

Indeks

  • 1 Kompleks sinaptonemik selama pachytene
  • 2 Komponen kompleks sinaptonemik dan chiasmas
    • 2.1 Chiasmas
  • 3 Perkembangan dari paquiteno
  • 4 Referensi

Kompleks sinaptonemik selama pachytene

Kompleks synaptonemic (CS) adalah kerangka kerja protein yang memungkinkan pengikatan ujung ke ujung antara kromosom homolog. Ini hanya terjadi selama pachytene meiosis I, dan merupakan dasar fisik dari pasangan kromosom. Dengan kata lain, inilah yang memungkinkan kromosom untuk memasuki sinapsis dan bergabung kembali.

Kompleks sinaptonemik sangat dilestarikan di antara eukariota yang menjalani meiosis. Oleh karena itu, secara evolusioner sangat tua, dan secara struktural dan fungsional setara dalam semua makhluk hidup.

Ini terdiri dari elemen aksial sentral dan dua elemen samping yang diulang sebagai gigi ritsleting atau penutup.

Kompleks synaptonémico terbentuk dari titik-titik tertentu dalam kromosom selama zigoteno. Situs-situs ini sejajar dengan situs-situs tempat pemutusan DNA terjadi ketika sinapsis dan rekombinasi akan dialami di pachytene.

Karena itu, selama paquiteno, kami memiliki ritsleting tertutup. Dalam konformasi ini, titik-titik tertentu diselesaikan di mana pita-pita DNA akan dipertukarkan di ujung stadion.

Komponen kompleks dan chiasmas synaptonine

Kompleks sinaptonemik meiosis mengandung banyak protein struktural yang juga ditemukan selama mitosis. Ini termasuk topoisomerase II, kondensin, kohesin, serta protein yang terkait dengan kohesin.

Selain ini, protein yang spesifik dan unik untuk meiosis juga ada, bersama dengan protein dari kompleks rekombinasi.

Protein ini adalah bagian dari rekombinan. Struktur ini mengelompokkan semua protein yang diperlukan untuk rekombinasi. Rupanya recombinosome tidak terbentuk di atas titik persimpangan, tetapi direkrut, sudah dibentuk, ke arah mereka.

Quiasmas

Chiasme adalah struktur morfologis yang terlihat pada kromosom tempat terjadinya ikatan silang. Dengan kata lain, manifestasi fisik dari pertukaran pita DNA antara dua kromosom homolog. Chiasma adalah tanda sitomorfologis khas paquiteno.

Dalam semua meiosis, setidaknya satu kiasme per kromosom harus terjadi. Ini berarti bahwa setiap gamet adalah rekombinan. Berkat fenomena ini, adalah mungkin untuk menyimpulkan dan mengusulkan peta genetik pertama berdasarkan keterkaitan dan rekombinasi.

Di sisi lain, kurangnya chiasma, dan karena itu dari cross-linking, menyebabkan distorsi pada tingkat segregasi kromosom. Rekombinasi selama pachytene kemudian bertindak sebagai kontrol kualitas segregasi meiotik.

Namun, secara evolusi tidak semua organisme mengalami rekombinasi (misalnya, lalat buah jantan). Dalam kasus ini, mekanisme pemisahan kromosom lain yang tidak bergantung pada rekombinasi beroperasi.

Perkembangan dari Keterlibatan paquiteno

Ketika meninggalkan zygotene, kompleks sinaptonemik sepenuhnya terbentuk. Ini dilengkapi dengan generasi pemutusan DNA pita ganda dari mana ikatan silang diverifikasi.

Istirahat ganda dalam DNA memaksa sel untuk memperbaikinya. Dalam proses perbaikan DNA, sel merekrut rekombinosom. Pertukaran pita digunakan, dan sebagai hasilnya, sel rekombinan diperoleh.

Ketika kompleks sinaptonemik sepenuhnya terbentuk, dikatakan bahwa pachytene dimulai.

Bivalen dalam sinapsis pada pachytene pada dasarnya berinteraksi melalui elemen aksial kompleks sinaptonemik. Setiap kromatid diorganisasikan dalam organisasi loop, yang dasarnya adalah elemen aksial pusat dari kompleks sinaptonemik..

Elemen aksial dari setiap kontak homolog dengan elemen lainnya melalui elemen lateral. Sumbu kromatid saudara perempuan sangat padat, dan loop kromatin mereka muncul keluar dari elemen aksial pusat. Jarak antar loop (~ 20 per mikrometer) secara evolusioner dilestarikan di antara semua spesies.

Menjelang akhir paquiteno, ikatan silang terbukti dari beberapa situs pemecah DNA pita ganda. Munculnya crossover juga menunjukkan awal dari penguraian kompleks sinaptonemik.

Kromosom homolog lebih padat (mereka terlihat lebih individual) dan mulai terpisah, kecuali dalam chiasms. Ketika ini terjadi, paquiteno berakhir dan diplotene dimulai.

Hubungan antara rekombinosom dan sumbu-sumbu kompleks sinaptonemik berlangsung sepanjang sinaps. Khususnya pada ikatan silang rekombibogenik sampai akhir Paquiteno, atau sedikit lebih jauh.

Referensi

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (Edisi 6). W. W. Norton & Company, New York, NY, AS.
  2. oleh Massy, ​​B. (2013) Inisiasi rekombinasi meiotik: bagaimana dan di mana? Konservasi dan kekhususan di antara eukariota. Ulasan Tahunan Genetika 47, doi: 10.1146 / annurev-genet-110711-155423
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengantar Analisis Genetik (edisi ke-11). New York: W. H. Freeman, New York, NY, AS.
  5. Zickler, D., Kleckner, N. (2015) Rekombinasi, pemasangan, dan sinapsis dari homolog selama meiosis. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Biologi, doi: 10.1101 / cshperspect.a016626