ШТА ЈЕ ПАХИТЕН И ШТА СЕ У ЊЕМУ ДЕШАВА? - БИОЛОГИЈА - 2025

Пацхитене или пацхинема је трећи стадијум меиотиц профаза И; у њему је верификован процес рекомбинације. У митози постоји једна профаза, а у мејози две: профаза И и профаза ИИ.

Раније, осим профазе ИИ, хромозоми су дуплирани, од којих је сваки створио сестрски хроматид. Али само у профази се пари хомолози (дупликати), творећи биваленте.

Производи мејозе у којима је дошло до цроссовера током пахитена (Пропхасе И). Преузето са цоммонс.викимедиа.орг

Израз пакуитено долази из грчког и значи „дебеле нити“. Ови "дебели навоји" су упарени хомологни хромозоми који после дуплирања формирају тетраде. То значи, четири "нити", односно жице, које чине да се сваки хромозом чини задебљаним.

Постоје јединствени аспекти мејотске профазе И који објашњавају јединствене карактеристике пахитена. Само у пахитену профазе И мејозе хромозоми се рекомбинују.

Да бисте то учинили, потврђује се препознавање и подударање хомолога. Као и код митозе, мора постојати дупликација хроматида. Али само у мејози И пацхитена формирају се комплети за размену појаса, које називамо цхиасмата.

У њима се догађа оно што дефинише рекомбинациону снагу мејозе: укрштање кроматида хомологних хромозома.

Читав процес размене ДНК могућ је захваљујући претходном изгледу синаптонемског комплекса. Овај мултипротеински комплекс омогућава хомологним хромозомима да се паре (синапсе) и рекомбинују.

Синаптонемски комплекс током пахитена

Синаптонемски комплекс (ЦС) је протеински оквир који омогућава везање између краја и хомолога хромозома. Јавља се само у току пахитена мејозе И и физички је темељ хромозомског спаривања. Другим речима, то је оно што омогућава хромозомима да синапсе и рекомбинују.

Синаптонемски комплекс је високо очуван код еукариота који су подвргнути мејози. Стога је еволуцијски врло стар и структурално и функционално еквивалентан у свим живим бићима.

Састоји се од централног аксијалног елемента и два бочна елемента који се понављају попут зубаца и затварача.

Синаптонемски комплекс настаје из специфичних тачака на хромозомима током зиготена. Та места су колинеарна са оним где долази до пуцања ДНК где ће доћи до синапси и рекомбинације у пахитену.

За време пацхитена имамо затворен патент затварач. У овој конформацији, дефинисане су специфичне тачке где ће се на крају фазе мењати ДНК траке.

Компоненте синаптонемских комплекса и цхијами

Мејотски синаптонемски комплекс садржи много структурних протеина који се такође налазе током митозе. Они укључују топоизомеразу ИИ, кондензине, кохезине, као и протеине повезане са кохезином.

Поред ових, присутни су и протеини који су специфични и јединствени за мејозу, заједно са протеинима рекомбинационог комплекса.

Ови протеини су део рекомбинозома. Ова структура групише све протеине потребне за рекомбинацију. Очигледно да се рекомбинозом не формира на тачкама крижања, већ се регрутује, већ формиран, према њима.

Цхиасмас

Кијазми су видљиве морфолошке структуре на хромозомима где се јављају укрштања. Другим речима, физичка манифестација размене ДНК трака између два хомологна хромозома. Цхиазми су карактеристичне цитоморфолошке марке пахитена.

У свим мејозама мора се појавити барем један хихизам по хромозому. То значи да је свака гамета рекомбинантна. Захваљујући овом феномену, прве генетске мапе засноване на повезивању и рекомбинацији могу се израдити и предложити.

С друге стране, недостатак хијазми, а самим тим и укрштање, изазива изобличења на нивоу хромозомске сегрегације. Рекомбинација током пахитена тада делује као контрола квалитета мејотске сегрегације.

Међутим, еволуцијски гледано, нису сви организми подвргнути рекомбинацији (на примјер, мушке воћне мухе). У тим случајевима дјелују и други механизми кромосомске сегрегације који нису зависни од рекомбинације.

А , дијаграм који приказује централни аксијални елемент и бочне елементе два хромозома у потпуној синапси. Б , цхиасмата и кросовер. Преузето са викимедиа.орг

Пахитенска прогресија

По изласку из зиготена, синаптонемски комплекс је потпуно формиран. Ово је употпуњено генерисањем двоструких провала ДНК-а од којих се верификују цроссовер-и.

Двоструко разбијање ДНК присиљава ћелију да их поправља. У процесу поправке ДНК, ћелија регрутује рекомбинозом. Користи се размена трака, и као резултат се добијају рекомбинантне ћелије.

Када се синаптонемски комплекс потпуно формира, каже се да почиње пахитен.

Биваланти у синапсама у пахитену у основи делују кроз аксијални елемент синаптонемских комплекса. Сваки хроматид је организован у петљи, чија је основа централни аксијални елемент синаптонемских комплекса.

Аксијални елемент сваког панела додирује онај други преко бочних елемената. Сестринске хроматидне оси су високо збијене, а њихове хроматинске петље излазе из централног аксијалног елемента. Размак између кравата (~ 20 по микрону) еволуцијски се чува код свих врста.

Према прекиду пахитена, видљиви су укрштаји са неких места прекида ДНК двоструког опсега. Појава кросовера такође сигнализира почетак разбијања синаптонемских комплекса.

Хомологни хромозоми постају кондензованији (изгледају индивидуалније) и почињу да се одвајају, осим у цијазми. Када се то догоди, пахитен се завршава и диплотен почиње.

Асоцијација између рекомбинозома и осе синаптонемских комплекса траје током целокупне синапсе. Нарочито у рекомбиногеним кросоверима до краја пахитена, или мало даље.

Референце

1. Албертс, Б., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Валтер, П. (2014) Молекуларна биологија ћелије (6. издање). ВВ Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, САД.
2. де Масси, Б. (2013) Иницирање мејотске рекомбинације: како и где? Очување и специфичности еукариота. Годишњи прегледи генетике 47, дои: 10.1146 / аннурев-генет-110711-155423
3. Гооденоугх, УВ (1984) Генетицс. ВБ Саундерс Цо. Лтд, Филаделфија, ПА, УСА.
4. Гриффитхс, АЈФ, Весслер, Р., Царролл, СБ, Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11. изд.). Нев Иорк: ВХ Фрееман, Нев Иорк, НИ, УСА.
5. Зицклер, Д., Клецкнер, Н. (2015) Рекомбинација, упаривање и синапсија хомолога током мејозе. Перспективе у биолошкој луци Хладно прољеће, дои: 10.1101 / цсхперспецт.а016626