DIAKINESIS: ÖZELLIKLERI VE ALT FAZLARI - BIYOLOJI - 2024

Diakinesis beşinci ve son alt faz, mayoz I profaz olacağı tarihleri maksimumda mayoz sözleşme öncesi ipliksi kromozomlar. Kromozomların kasılması, haploid hücrelerin veya gametlerin oluşumuna yol açan sonraki bölünme hareketleri sırasında onları daha manevra kabiliyetine sahiptir.

Diakinezinin sonunda, kromozomların kinetokorlarına mikrotübüller aracılığıyla bağlanması onları hücrenin kutuplarına doğru çeken nükleer mil oluşur. Bu fenomen, zıt yönlerdeki hareketler anlamına gelen Yunanca kelimelerden türetilen diakinesis terimine ilham verdi.

Kaynak: Pixabay.com

Mayozda yer

Mayoz bölünmenin işlevi, bir diploid hücreden dört haploid hücre üretmektir. Bunu yapmak için, mayozda, kromozomlar sınıflandırılmalı ve dağıtılmalıdır, böylece sayıları yarı yarıya azalır.

Mayoz, mayoz I ve II olarak adlandırılan, her biri ön faz, ön faz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak adlandırılan beş aşamaya bölünmüş iki aşamadan oluşur. Mayoz I ve II'nin eşsesli aşamaları "I" veya "II" eklenerek ayırt edilir.

Mayoz I'de, orijinal hücre ikiye bölünür. Mayoz II'de yeni bir bölüm dört gamet üretir.

Bir alel çifti düzeyinde bakıldığında, orijinal hücrede A, a olacaktır. Mayoz bölünmeden önce, DNA replikasyonu bu hücrenin A, A'ya sahip olmasını sağlar; a, a. Meiosis I, A, A ve diğeri a, a ile bir hücre üretir. Meiosis II, her iki hücreyi de A, A, a, a ile gametlere böler.

Mayoz aşaması I, mayozun en uzun ve en karmaşık aşamasıdır. Beş alt fazdan oluşur: leptoten, zigoten, pakiten, diploten ve diakinezi.

Bu süreç sırasında, kromozomlar yoğunlaşır (daralır), homolog kromozomlar birbirini tanır (sinapslar) ve rastgele segmentler (geçiş) değiştirir. Nükleer membran parçalanır. Nükleer mil belirir.

Önceki alt fazlar (leptotene'den diplotene)

Leptoten sırasında, önceki hücre büyümesi ve gen ekspresyonu döneminde çoğalmış ve dağınık durumda olan kromozomlar yoğunlaşmaya başlar ve ışık mikroskobu altında görünür hale gelir.

Zigoten sırasında homolog kromozomlar sıralanmaya başlar. Sinaps, eşleştirilmiş kromozomlar arasında sinaptonemal kompleks adı verilen bir protein yapısının oluşumuyla birlikte gerçekleşir.

Pakilen sırasında, homolog kromozomlar tamamen sıralanarak, her biri iki çift kardeş kromatid veya monad içeren iki değerlikli veya tetradlar oluşturur. Bu alt aşamada, bu çiftlerin her biri arasında geçiş gerçekleşir. Çapraz kromatidlerin temas noktalarına kiazma denir.

Diploten sırasında kromozomlar kısalmaya ve kalınlaşmaya devam eder. Sinaptonemal kompleks neredeyse tamamen kaybolur. Homolog kromozomlar, yalnızca chiasmata ile birleşene kadar birbirlerini itmeye başlar.

Diploten kadınlarda 40 yıla kadar uzun süre dayanabilir. İnsan ovüllerindeki mayoz, fetal gelişimin yedinci ayında diplotende durur, diakinezi ve mayoz II'ye ilerler ve ovumun döllenmesiyle sonuçlanır.

karakteristikleri

Diakinezide, kromozomlar maksimum kasılmalarına ulaşır. Nükleer veya mayotik iğ oluşmaya başlar. İki değerlikli olanlar, nükleer kullanımın rehberliğinde hücre ekvatoruna doğru göçlerine başlarlar (bu göç metafaz I sırasında tamamlanır).

Mayoz sırasında ilk kez, her iki değerlikli maddenin dört kromatidi gözlemlenebilir. Çapraz alanlar üst üste binerek kiazmaları açıkça görülebilir hale getirir. Sinaptonemal kompleks tamamen kaybolur. Çekirdekçikler de kaybolur. Nükleer membran parçalanır ve veziküllere dönüşür.

Diplotenden diakinesise geçiş sırasında kromozomların yoğunlaşması, kondensin II adı verilen belirli bir protein kompleksi tarafından düzenlenir. Diakinezide transkripsiyon biter ve metafaza geçiş I başlar.

Önem

Diakinesiste gözlemlenen kiazma sayısı, bir organizmanın genomunun toplam uzunluğunun sitolojik bir tahmininin yapılmasına izin verir.

Diakinesis, kromozom sayımı yapmak için ideal bir aşamadır. İki değerlikli maddeler arasındaki aşırı yoğunlaşma ve itme, iyi bir tanıma ve bunun ayrılmasına izin verir.

Diakinezi sırasında, nükleer mil, kromozomlara tam olarak bağlanmamıştır. Bu onların iyi ayrılmalarına ve gözlemlerine izin vermelerine olanak tanır.

Geleneksel sitogenetik tekniklerle diakinesis hücrelerinde rekombinasyon olayları (geçitler) gözlemlenebilir.

Down sendromlu erkeklerde fazladan kromozom 21'in varlığı, pakiten hücrelerinin çoğunda seks vezikülünde gizlenmesi nedeniyle saptanmaz.

Bu yapısal karmaşıklık, bireysel kromozom tanımlamasını zorlaştırır. Bunun aksine, bu kromozom, diakinesis'teki hücrelerin büyük çoğunluğunda kolaylıkla görselleştirilebilir.

Pakilen sırasında kromozom 21 ile XY kompleksi arasındaki bu şekilde kanıtlanan ilişki, genel olarak ek bir kromozomun birleştiği melez hayvan vakalarında gözlemlendiği gibi, Down sendromunda spermatojenik yetmezliğin nedeni olabilir. bu kompleks ile erkek kısırlığı üretir.

Rekombinasyonun gözlemlenmesi

Diakinezi sırasında kiazmaların gözlemlenmesi, tek tek kromozomlar üzerindeki rekombinasyonların sayısı ve yerinin doğrudan incelenmesine izin verir.

Sonuç olarak, örneğin, bir çapraz geçişin aynı bölgede ikinci bir çapraz geçişi engelleyebildiği (kiazmatik girişim) veya dişilerin erkeklerden daha fazla kiazma sahip olduğu bilinmektedir.

Ancak, bu tekniğin bazı sınırlamaları vardır:

1) Diakinesis çok kısa sürelidir, bu nedenle uygun hücreleri bulmak zor olabilir. Bu nedenle çalışma türü izin veriyorsa, çok daha uzun süreli bir alt faz olan pakilen sırasında elde edilen hücrelerin kullanılması tercih edilir.

2) Diakinesiste hücrelerin elde edilmesi, oositlerin (dişiler) ekstraksiyonunu veya testis biyopsilerinin (erkekler) yapılmasını gerektirir. Bu, insan çalışmalarında ciddi bir dezavantajı temsil ediyor.

3) Yüksek yoğunlaşmalarından dolayı, diakinesis'teki hücrelerden alınan kromozomlar, G, C veya Q bantları gibi boyama prosedürleri için uygun değildir.Bu sorun, kromozom olmayanlarda daha belirgin olan diğer morfolojik ayrıntıların gözlenmesini de zorlaştırır. sözleşmeli.

Referanslar

1. Angell, RR 1995. İnsan oositlerinde Meiosis I. Cytogenet. Cell Genet. 69, 266-272.
2. Brooker, RJ 2015. Genetik: analiz ve ilkeler. McGraw-Hill, New York.
3. Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. miyotik prophase I'deki diakinesis bivalent yapısı ve sinaptonemal kompleks demontajı için akirin gereklidir. MBoC, 24, 1053-1057.
4. Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. Down sendromu ve anne yaşıyla ilgili bir kiazma-hormonal hipotez. Nature, 280,417-419.
5. Friedman, CR, Wang, H.-F. 2012. Mayozun nicelleştirilmesi: Prophase I maddelerini ve Metafaz I'i açıklamak ve tahmin etmek için fraktal boyutun, D _f'nin kullanımı Sf. 303–320, in: Swan, A., ed. Mayoz - moleküler mekanizmalar ve sitogenetik çeşitlilik. InTech, Rijeka, Hırvatistan.
6. Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetik: genlerden genomlara. McGraw-Hill, New York.
7. Hultén, M. 1974. Normal insan erkekte diakinesiste kiazma dağılımı. Hereditas 76, 55–78.
8. Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Erkeklerde Down sendromu. Üreme patolojisi ve mayotik çalışmalar. İnsan Genetiği, 63, 132-138.
9. Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. İnsan mayotik rekombinasyonunda varyasyon. Genomik ve İnsan Genetiğinin Yıllık İncelemesi, 5, 317–349.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Sitogenetik - bitkiler, hayvanlar, insanlar. Springer-Verlag, New York.
11. Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. Genetiğin İlkeleri. Wiley, New York.