Двухвалентный одна пара хромосом (сестринских хроматид) в тетрады . Тетрада - это ассоциация пары гомологичных хромосом (4 сестринских хроматид), физически удерживаемых вместе по крайней мере одним кроссовером ДНК . Это физическое прикрепление позволяет выравнивать и сегрегацию гомологичных хромосом в первом мейотическом делении.
Формирование [ править ]
Формирование двухвалентных происходит во время первого деления мейоза (в pachynema стадии мейоза профазе 1). У большинства организмов каждая реплицированная хромосома (состоящая из двух идентичных сестринских хроматид [1] [2] ) вызывает образование двухцепочечных разрывов ДНК во время фазы лептотены. [3] Эти разрывы восстанавливаются путем гомологичной рекомбинации , при которой гомологичная хромосома используется в качестве матрицы для восстановления. Поиск гомологичной мишени при помощи множества белков, вместе именуемых синаптонемным комплексом , заставляет два гомолога спариваться между лептотеновой и пахитеновой фазами мейоза I. [4]Преобразование промежуточного продукта рекомбинации ДНК в перекрестный обмен сегментами ДНК между двумя гомологичными хромосомами в месте, называемом хиазмой (множественное число: хиазмы) . Этот физический обмен цепями и сцепление между сестринскими хроматидами вдоль каждой хромосомы обеспечивают надежное спаривание гомологов в диплотеновой фазе. Структура, видимая под микроскопом, называется бивалентной. [5]
Структура [ править ]
Бивалентность - это ассоциация двух реплицированных гомологичных хромосом, имеющих обмен нитью ДНК, по крайней мере, в одном месте, называемом хиазмами. Каждый бивалент содержит минимум одну хиазму и редко больше трех. Это ограниченное количество (намного меньше, чем количество инициированных разрывов ДНК) связано с перекрестной интерференцией , плохо изученным явлением, которое ограничивает количество преобразований событий репарации в кроссовер вблизи другого ранее существующего результата кроссовера, тем самым ограничивая общее количество кроссоверов на пару гомологов. [4]
Функция [ править ]
В мейотической метафазе I цитоскелет подвергает биваленты напряжению, вытягивая каждый гомолог в противоположном направлении (в отличие от митотического деления, когда силы действуют на каждую хроматиду). Крепление цитоскелета к хромосомам происходит в центромере благодаря белковому комплексу, называемому кинетохор . Это напряжение приводит к выравниванию бивалента в центре ячейки, хиазм и дистальной когезии сестринского хроматида , являющийся узловую точку поддержания силы , действующие на всей структуру. Впечатляет то, что первичные ооциты самок человека остаются в этом напряженном состоянии в течение десятилетий (от установления ооцита в метафазе I во время эмбрионального развития дособытие овуляции во взрослом возрасте, которое возобновляет мейотическое деление), подчеркивая прочность хиазмы и сплоченность, которые удерживают биваленты вместе. [6]
Ссылки [ править ]
- ^ Lefers, Марк. "Северо-Западный университет, факультет молекулярных биологических наук" . Проверено 26 сентября 2015 года .
- ^ "Отделение биохимии и молекулярной биофизики Аризонского университета" . Биологический проект . Проверено 26 сентября 2015 года .
- ^ Падмор, R .; Cao, L .; Клекнер, Н. (1991-09-20). «Временное сравнение рекомбинации и образования синаптонемных комплексов во время мейоза у S. cerevisiae». Cell . 66 (6): 1239–1256. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (91) 90046-2 . ISSN 0092-8674 . PMID 1913808 .
- ^ a b Циклер, Дениз; Клекнер, Нэнси (01.06.2015). «Рекомбинация, спаривание и синапсис гомологов во время мейоза» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 7 (6). DOI : 10.1101 / cshperspect.a016626 . ISSN 1943-0264 . PMC 4448610 . PMID 25986558 .
- ^ Джонс, Гарет Х .; Франклин, Ф. Крис Х. (28 июля 2006 г.). «Мейотический кроссинговер: обязательство и вмешательство». Cell . 126 (2): 246–248. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.07.010 . ISSN 0092-8674 . PMID 16873056 .
- ^ Герберт, Мэри; Каллеас, Димитриос; Куни, Дэниел; Агнец, Махди; Листер, Лиза (2015-04-01). «Мейоз и материнское старение: выводы из анеуплоидных ооцитов и трисомии при рождении» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 7 (4): a017970. DOI : 10.1101 / cshperspect.a017970 . ISSN 1943-0264 . PMC 4382745 . PMID 25833844 .
