הדיאקינזיס היא שלב המשנה החמישי והאחרון הנבוא הראשון למיוזה , שבמהלכו מתכווצים הכרומוזומים, הניצבים לפני המיוזה במקסימום. התכווצות הכרומוזומים הופכת אותם לתמרנים יותר במהלך תנועות חלוקה שלאחר מכן המובילות להיווצרות תאים חצובים, או גמטות.
בסוף הדיאקינזיס נוצר הציר הגרעיני שההתחברות שלו לקינטוכוריות של הכרומוזומים דרך מיקרו-צינורות מושכת אותם לעבר קטבי התא. תופעה זו היוותה השראה למונח דיאקינזיס, שמקורו במילים היווניות שמשמעותן תנועות בכיוונים מנוגדים.
מקור: pixabay.com
מקום במיוזה
תפקידה של מיוזה הוא לייצר ארבעה תאים חצובים מתא דיפלואיד אחד. לשם כך, במיוזה, יש לסווג את הכרומוזומים ולהפיץ אותם כך שמספרם יקטן בחצי.
מיוזה מורכבת משני שלבים, המכונים מיוזה I ו- II, שכל אחד מהם היה מחולק לחמישה שלבים, הנקראים פרובאז, פרמטאפזה, מטאפזה, אנאפזה וטלופאז. השלבים ההומונימיים של מיוזה I ו- II נבדלים על ידי הוספת "אני" או "II".
במיוזה אני, התא המקורי מתחלק לשניים. במיוזה II מחלקה חדשה מייצרת ארבעה גמטים.
בתא המקורי ניתן לראות A, a, ברמה של זוג אללים. לפני מיוזה, שכפול ה- DNA גורם לתא הזה להיות A, A; א, א. מיוזיס אני מייצר תא עם A, A ועוד אחד עם a, a. Meiosis II מחלק את שני התאים לגמטות עם A, A, a, a.
נבואת Meiosis אני השלב הארוך והמורכב ביותר של מיוזה. זה מורכב מחמש תת-שלבים: לפטוטן, זיגוטן, פצ'יטנה, דיפלוטן ודיאקינזיס.
במהלך תהליך זה הכרומוזומים מתעבים (מתכווצים), הכרומוזומים ההומולוגיים מזהים זה את זה (סינפסות) ומחליפים אקראית קטעים (קרוסאובר). הקרום הגרעיני מתפרק. הציר הגרעיני מופיע.
תת-שלבים קודמים (לפטוטן לדיפלוטן)
במהלך הלפטוטן, הכרומוזומים שבתקופה הקודמת של צמיחת תאים וביטוי גנים שכפלו והיו במצב מפוזר, מתחילים להתעבות, ונראים לעין תחת מיקרוסקופ אור.
בזמן הזיגוטן הכרומוזומים ההומולוגיים מתחילים להופיע בשורה. סינפסה מתרחשת, מלווה ביצירת מבנה חלבון, המכונה תסביך סינפטונמלי, בין כרומוזומים זוגיים.
במהלך הפאצ'ינטה, כרומוזומים הומולוגיים מתיישרים לחלוטין ויוצרים מתמודדים, או טטרודים, שכל אחד מהם מכיל שני זוגות של כרומטידיות אחות, או מונדות. בתת-שלב זה מתרחש המעבר בין כל אחד מהזוגות הללו. נקודות המגע של הכרומטידים החוצים נקראות chiasms.
בזמן הדיפלוטן, הכרומוזומים ממשיכים להתקצר ולעבות. המתחם הסינפונטלי נעלם כמעט לחלוטין. כרומוזומים הומולוגיים מתחילים להדוף זה את זה עד שיצטרפו אליהם רק chiasmata.
דיפלוטן יכול להימשך זמן רב, עד 40 שנה אצל נשים. מיוזה בביציות אנושיות נעצרת בדיפלוטן כבר בחודש השביעי להתפתחות העובר, מתקדמת לדיאקינזיס ומיוזה II, והגיעה לשיאה בהפריה של הביצית.
מאפיינים
בדיאקינזיס הכרומוזומים מגיעים להתכווצות המרבית שלהם. הציר הגרעיני, או המיוטי, מתחיל להיווצר. המתמודדים מתחילים את נדידתם לכיוון קו המשווה של התא, מונחה על ידי שימוש גרעיני (הגירה זו הושלמה במהלך המטאפזה I).
לראשונה במהלך המיוזה ניתן לצפות בארבעת הכרומטידים של כל דו-ערכי. אתרי הקרוסאוברים חופפים, מה שמאפשר להבחין בבירור בתכונות הזריזות. הקומפלקס הסינפונטלי נעלם לחלוטין. גם הגרעין נעלם. הממברנה הגרעינית מתפרקת והופכת לשלפוחית.
עיבוי הכרומוזומים במהלך המעבר מדיפלוטן לדיאקינזיס מוסדר על ידי קומפלקס מסוים של חלבונים הנקרא קונדנסין II. בדיאקינזיס מסתיימת התמלול והמעבר למטאפזה I מתחיל.
חֲשִׁיבוּת
מספר הכריזמות שנצפו בדיאקינזיס מאפשר לבצע הערכה ציטולוגית של האורך הכולל של הגנום של האורגניזם.
דיאקינזיס הוא שלב אידיאלי לביצוע ספירת כרומוזומים. העיבוי וההדחה הקיצוניים בין מתמודדים מאפשרים הגדרה טובה והפרדה זהה.
במהלך דיאקינזיס, הציר הגרעיני לא נקשר באופן מלא לכרומוזומים. זה מאפשר להפריד אותם היטב, ומאפשר התבוננות.
ניתן לראות אירועי שילוב מחדש (קרוסאוברים) בתאי דיאקינזיס על ידי טכניקות ציטוגנטיות קונבנציונאליות.
בגברים הסובלים מתסמונת דאון, נוכחות הכרומוזום 21 הנוסף לא מתגלה ברוב התאים בפצ'יצטה בגלל הסתרתו בכריתת המין.
מורכבות מבנית זו מקשה על זיהוי הכרומוזומים האישיים. לעומת זאת, ניתן להמחיש בקלות את הכרומוזום ברוב המכריע של התאים בדיאקינזיס.
הקשר שהוכח כך בין כרומוזום 21 למתחם ה- XY במהלך הפאציטנה יכול להיות הגורם לכישלון זרע-תאי בתסמונת דאון, כפי שנצפה בדרך כלל במקרים של בעלי חיים היברידיים, בהם הקשר של כרומוזום נוסף עם קומפלקס זה הוא מייצר סטריליות גברית.
התבוננות בשילוב מחדש
תצפית על chiasms במהלך diakinesis מאפשר בדיקה ישירה של מספר המיקום של רקומבינציות על כרומוזומים בודדים.
כתוצאה מכך ידוע, למשל, שקרוסאובר אחד יכול לעכב מעבר מוצלב שני באותו אזור (הפרעה צ'יאזמטית), או שלנקבות יש יותר תזמורות מאשר גברים.
עם זאת, לטכניקה זו יש כמה מגבלות:
1) דיאקינזיס היא קצרת זמן, ולכן מציאת תאים מתאימים יכולה להיות קשה. מסיבה זו, אם סוג המחקר מאפשר זאת, עדיף להשתמש בתאים שהושגו במהלך הפאציטן, המהווה שלב משנה בעל משך זמן ארוך בהרבה.
2) השגת תאים בדיאקינזיס מחייבת מיצוי ביציות (נקבות), או ביצוע של ביופסיות אשכים (זכרים). זה מהווה חיסרון רציני במחקרי אנוש.
3) בגלל העיבוי הגבוה שלהם, כרומוזומים של תאים בדיאקינזיס אינם אופטימליים להליכי מכתים, כמו רצועת G, C או Q.בעיה זו גם מקשה על התבוננות בפרטים מורפולוגיים אחרים הבולטים יותר בלא כרומוזומים. מְכוּוָץ.
הפניות
- Angell, RR 1995. מיוזיס I בביוץ אנושי. ציטוגנט. ז'נה תא. 69, 266-272.
- Brooker, RJ 2015. גנטיקה: ניתוח ועקרונות. מקגרו היל, ניו יורק.
- Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. אקירין נדרש למבנה דיוואינרי דו-ערכי ולפירוק מורכב סינאפונטמלי בפרוביזציה מיוטית I. MBoC, 24, 1053-1057.
- קרולי, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. השערת צ'יאסמה-הורמונאלית הנוגעת לתסמונת דאון וגיל האם. טבע, 280, 417-419.
- פרידמן, CR, Wang, H.-F. 2012. כימות מיוזה: שימוש במימד הפרקטלי, D f , לתיאור ולחיזוי חומרים של Prophase I ו- Metaphase I. עמ '303–320, בתוך: Swan, A., ed. מיוזה - מנגנונים מולקולריים וגיוון ציטוגנטי. InTech, רייקה, קרואטיה.
- הרטוול, LH, גולדברג, ML, פישר, JA, Hood, L. 2015. גנטיקה: מגנים לגנום. מקגרו היל, ניו יורק.
- Hultén, M. 1974. חלוקת צ'יאסמה בדיאקינזיס אצל הזכר האנושי הרגיל. Hereditas 76, 55–78.
- Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. תסמונת דאון אצל הזכר. פתולוגיית רבייה ומחקרים מיוטיים. גנטיקה אנושית, 63, 132-138.
- Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. וריאציה בשילוב קומביומינציה אנושית אנושית. סקירה שנתית של גנומיקה וגנטיקה אנושית, 5, 317–349.
- Schulz-Schaeffer, J. 1980. Cytogenetics - צמחים, בעלי חיים, בני אדם. שפרינגר-ורלאג, ניו יורק.
- Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. עקרונות הגנטיקה. וויילי, ניו יורק.