Зиготена
Зиготена (от греч. «парные нити»). [1] ) — вторая стадия профазы I во время мейоза, специализированного деления клеток, при котором число хромосом уменьшается вдвое с образованием гаплоидных гамет. Далее следует стадия лептотены .
Завершение синапса
[ редактировать ]Ключевым событием во время зиготены является завершение синапса между гомологичными хромосомами . Синапсис начался на предыдущей стадии лептотены, когда гомологичные хромосомы начали спариваться и ассоциироваться в длину, чему способствовала структура синаптонемного комплекса белка. [2]
В зиготене синаптонемный комплекс формируется более обширно между парными хромосомами. Он скрепляет гомологи вместе по всей их длине, при этом боковые элементы комплекса связаны с каждой хромосомой, а центральная область удерживает их вместе. Это позволяет осуществлять близкое спаривание и генетическую рекомбинацию. [3] [4]
Хромосомная конденсация
[ редактировать ]Хромосомы продолжают конденсироваться во время зиготены в отдельные нитевидные структуры. Каждая хромосома теперь кажется толще, поскольку сестринские хроматиды тесно выровнены. [5]
Рекомбинационные узелки
[ редактировать ]По мере завершения синапса вдоль синаптонемного комплекса между гомологичными хромосомами начинают появляться белковые рекомбинационные узелки. Они представляют собой места событий генетического кроссинговера, где происходит обмен хромосомными сегментами между несестринскими хроматидами. [6] [7]
Ключевые рекомбинационные белки, такие как MLH1/3 и MSH4/5, отмечают места образования кроссовера. Количество и расположение этих кроссоверов регулируется, чтобы обеспечить по крайней мере один кроссовер на плечо хромосомы для правильной сегрегации на более поздних стадиях мейоза. [8]
Переход к пахитене
[ редактировать ]После завершения синапса и кроссинговера клетка переходит на стадию пахитены профазы I. Пахитена представляет собой полностью конденсированные и спаренные хромосомы по всей длине с отчетливо видимыми рекомбинационными узелками. [9] [10]
Важность
[ редактировать ]Стадия зиготены имеет решающее значение для генетической рекомбинации и правильного разделения хромосом в мейозе. [1] Дефекты в синапсе, рекомбинации или кроссоверной регуляции могут привести к анеуплоидии и хромосомным аномалиям в гаметах. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Стадии мейоза и полового размножения | Изучите науку в Scitable» . Nature.com . Проверено 8 мая 2024 г.
- ^ Ван, Инсян; Ченг, Чжукуань; Ма, Хонг (2013), Ассманн, Сара; Лю, Бо (ред.), «Мейоз: взаимодействия между гомологичными хромосомами» , Cell Biology , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer, стр. 1–34, doi : 10.1007/978-1-4614-7881-2_18-1 , ISBN 978-1-4614-7881-2 , получено 15 февраля 2024 г.
- ^ Цяо, Хуаньюй; Чен, Джефферсон К.; Рейнольдс, апрель; Хёг, Кристер; Пэдди, Майкл; Хантер, Нил (28 июня 2012 г.). «Взаимодействие между синаптонемным комплексом, гомологичной рекомбинацией и центромерами во время мейоза млекопитающих» . ПЛОС Генетика . 8 (6): e1002790. дои : 10.1371/journal.pgen.1002790 . ISSN 1553-7390 . ПМК 3386176 . ПМИД 22761591 .
- ^ Чжан, Фэн-Го; Чжан, Жуй-Жуй; Гао, Цзинь-Мин (14 сентября 2021 г.). «Организация, регуляция и биологические функции синаптонемного комплекса» . Азиатский журнал андрологии . 23 (6): 580–589. дои : 10.4103/aja202153 . ISSN 1008-682X . ПМЦ 8577265 . ПМИД 34528517 .
- ^ Зиклер, Д.; Клекнер, Н. (1 января 1998 г.). «Лептотен-зиготенный переход мейоза» . Ежегодный обзор генетики . 32 : 619–626. дои : 10.1146/annurev.genet.32.1.619 . ПМИД 9928494 .
- ^ Чжан, Фэнго; Лю, Мэнфэй; Гао, Цзиньмин (2022). «Изменения в генах, кодирующих синаптонемный комплекс, и бесплодие человека» . Международный журнал биологических наук . 18 (5): 1933–1943. дои : 10.7150/ijbs.67843 . ISSN 1449-2288 . ПМЦ 8935243 . ПМИД 35342360 .
- ^ Наранхо, Томас (2012). «В поисках правильного партнера: мейотическое ухаживание» . Научка . 2012 : 509073. doi : 10.6064/2012/509073 . ISSN 2090-908X . ПМЦ 3820632 . ПМИД 24278707 .
- ^ Зиклер, Дениз; Клекнер, Нэнси (2015). «Рекомбинация, спаривание и синапсис гомологов во время мейоза» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 7 (6): а016626. doi : 10.1101/cshperspect.a016626 . ISSN 1943-0264 . ПМЦ 4448610 . ПМИД 25986558 .
- ^ Азуми, Ю. (17 июня 2002 г.). «Гомологическое взаимодействие во время мейотической профазы I у Arabidopsis требует гена SOLO DANCERS, кодирующего новый циклиноподобный белок» . Журнал ЭМБО . 21 (12): 3081–3095. дои : 10.1093/emboj/cdf285 . ПМК 126045 . ПМИД 12065421 .
- ^ «Пахитена — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 15 февраля 2024 г.
- ^ Сайто, Такамунэ Т.; Колаяково, Моника П. (2017). «Регуляция частоты и распределения кроссовера во время мейотической рекомбинации» . Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 82 : 223–234. дои : 10.1101/sqb.2017.82.034132 . ISSN 0091-7451 . ПМК 6542265 . ПМИД 29222342 .