DIAKINESIS: CIRI DAN SUBFASA - BIOLOGI - 2025

The diakinesis adalah subphase kelima dan terakhir profasa I meiosis, di mana kromosom, berserabut sebelum kontrak meiosis pada maksimum. Pengecutan kromosom menjadikannya lebih bermanuver semasa pergerakan pembahagian berikutnya yang membawa kepada pembentukan sel haploid, atau gamet.

Pada akhir diakinesis, spindle nuklear terbentuk yang melekat pada kinetochores kromosom melalui mikrotubulus menariknya ke arah kutub sel. Fenomena ini mengilhami istilah diakinesis, berasal dari kata-kata Yunani yang bermaksud pergerakan ke arah yang berlawanan.

Sumber: pixabay.com

Letakkan di meiosis

Fungsi meiosis adalah untuk menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Untuk melakukan ini, dalam meiosis, kromosom mesti dikelaskan dan diedarkan sehingga jumlahnya dikurangkan separuh.

Meiosis terdiri daripada dua tahap, yang disebut meiosis I dan II, masing-masing dibahagikan kepada lima fasa, yang disebut prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, dan telophase. Tahap homiosis meiosis I dan II dibezakan dengan menambahkan "I" atau "II".

Dalam meiosis I, sel asal terbahagi kepada dua. Dalam meiosis II bahagian baru menghasilkan empat gamet.

Dilihat pada tahap sepasang alel, sel asalnya akan mempunyai A, a. Sebelum meiosis, replikasi DNA menjadikan sel ini mempunyai A, A; a, a. Meiosis I menghasilkan sel dengan A, A dan satu lagi dengan a, a. Meiosis II membahagikan kedua sel menjadi gamet dengan A, A, a, a.

Meiosis profilase I adalah fasa meiosis terpanjang dan paling kompleks. Ia terdiri daripada lima subfasa: leptotena, zigotena, pachytene, diplotene, dan diakinesis.

Semasa proses ini, kromosom mengembun (kontrak), kromosom homolog saling mengenali (sinapsis), dan menukar segmen secara rawak (crossover). Membran nuklear hancur. Gelendong nuklear muncul.

Subfasa sebelumnya (leptotena ke diplotena)

Semasa leptotena, kromosom yang selama periode sebelumnya pertumbuhan sel dan ekspresi gen telah direplikasi dan dalam keadaan menyebar, mulai mengembun, menjadi terlihat di bawah mikroskop cahaya.

Semasa zigoten, kromosom homolog mula berbaris. Sinaps berlaku, disertai dengan pembentukan struktur protein, yang disebut kompleks sinaptonemal, antara kromosom berpasangan

Semasa pachytene, kromosom homolog berbaris sepenuhnya, membentuk bivalen, atau tetrad, yang masing-masing mengandungi dua pasang kromatid saudara, atau monad. Dalam sub-fasa ini berlaku persilangan antara setiap pasangan ini. Titik hubungan kromatid bersilang disebut chiasms.

Semasa diplotena, kromosom terus memendek dan menebal. Kompleks sinaptonemal hampir hilang sepenuhnya. Kromosom homolog mula saling tolak sehingga ia hanya disatukan oleh chiasmata.

Diplotene boleh bertahan lama, hingga 40 tahun pada wanita. Meiosis pada ovula manusia berhenti dalam diplotena pada bulan ketujuh perkembangan janin, berkembang menjadi diakinesis dan meiosis II, yang memuncak pada persenyawaan ovum.

ciri

Diakinesis, kromosom mencapai penguncupan maksimumnya. Nuklear, atau meiotik, gelendong mula terbentuk. Bivalen memulakan penghijrahan mereka ke khatulistiwa sel, dipandu oleh penggunaan nuklear (penghijrahan ini diselesaikan semasa metafasa I).

Buat pertama kalinya dalam meiosis, empat kromatid dari setiap bivalen dapat diperhatikan. Tapak crossover bertindih, menjadikan kekacauan itu jelas kelihatan. Kompleks sinaptonemal hilang sepenuhnya. Nukleoli juga hilang. Membran nuklear hancur dan berubah menjadi vesikel.

Pemeluwapan kromosom semasa peralihan dari diplotena ke diakinesis diatur oleh kompleks protein tertentu yang disebut kondensin II. Diakinesis, transkripsi berakhir dan peralihan ke metafasa I bermula.

Kepentingan

Bilangan kekacauan yang diamati diakinesis memungkinkan perkiraan sitologi panjang keseluruhan genom organisma dibuat.

Diakinesis adalah tahap yang ideal untuk melakukan pengiraan kromosom. Pemeluwapan dan tolakan yang melampau antara bivalen memungkinkan definisi dan pemisahan yang sama.

Semasa diakinesis, gelendong nuklear tidak melekat sepenuhnya pada kromosom. Ini membolehkan mereka dipisahkan dengan baik, memungkinkan pemerhatian mereka.

Kejadian penggabungan semula (crossover) dapat diperhatikan dalam sel diakinesis dengan teknik sitogenetik konvensional.

Pada lelaki dengan sindrom Down, kehadiran kromosom 21 tambahan tidak dikesan di kebanyakan sel di pachytene kerana penyembunyiannya pada vesikel seks.

Kerumitan struktur ini menjadikan pengenalan kromosom individu sukar. Sebaliknya, kromosom ini dapat dilihat dengan mudah dalam sebilangan besar sel diakinesis.

Oleh itu, hubungan yang dibuktikan antara kromosom 21 dan kompleks XY semasa pachytene boleh menjadi penyebab kegagalan spermatogenik dalam sindrom Down, seperti yang telah diamati secara umum dalam kes haiwan hibrid, di mana hubungan kromosom tambahan dengan kompleks ini menghasilkan kemandulan lelaki.

Pemerhatian pengumpulan semula

Pemerhatian kekacauan semasa diakinesis memungkinkan pemeriksaan langsung mengenai jumlah dan lokasi pengumpulan semula pada kromosom individu.

Akibatnya, diketahui, misalnya, satu crossover dapat menghambat crossover kedua di wilayah yang sama (gangguan chiasmatic), atau bahawa wanita mempunyai lebih banyak kekacauan daripada lelaki.

Walau bagaimanapun, teknik ini mempunyai beberapa batasan:

1) Diakinesis berumur pendek, jadi sukar mencari sel yang sesuai. Atas sebab ini, jika jenis kajian mengizinkannya, lebih baik menggunakan sel yang diperoleh semasa pachytene, yang merupakan sub-fasa dengan jangka masa yang lebih lama.

2) Mendapatkan sel diakinesis memerlukan pengekstrakan oosit (betina), atau prestasi biopsi testis (lelaki). Ini menunjukkan kelemahan serius dalam kajian manusia.

3) Oleh kerana pemeluwapannya tinggi, kromosom sel diakinesis tidak optimum untuk prosedur pewarnaan, seperti G, C, atau Q. Masalah ini juga menyukarkan untuk memerhatikan perincian morfologi lain yang lebih jelas pada non-kromosom. menguncup.

Rujukan

1. Angell, RR 1995. Meiosis I pada oosit manusia. Sitogenet. Genet Sel. 69, 266-272.
2. Brooker, RJ 2015. Genetik: analisis & prinsip. McGraw-Hill, New York.
3. Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. akirin diperlukan untuk struktur bivalen diakinesis dan pembongkaran kompleks sinaptonemal pada ramalan I. MBoC, 24, 1053-1057.
4. Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. Hipotesis hormon-chiasma yang berkaitan dengan sindrom Down dan usia ibu. Alam, 280, 417-419.
5. Friedman, CR, Wang, H.-F. 2012. Kuantifikasi meiosis: penggunaan dimensi fraktal, D _f , untuk menerangkan dan meramalkan zat Prophase I dan Metaphase I. Hlm. 303–320, dalam: Swan, A., ed. Meiosis - mekanisme molekul dan kepelbagaian sitogenetik. InTech, Rijeka, Croatia.
6. Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetik: dari gen ke genom. McGraw-Hill, New York.
7. Hultén, M. 1974. Taburan Chiasma diakinesis pada lelaki normal manusia. Hereditas 76, 55–78.
8. Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Sindrom Down pada lelaki. Patologi pembiakan dan kajian meiotik. Genetik Manusia, 63, 132-138.
9. Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. Variasi dalam pengumpulan semula meiotik manusia. Kajian Tahunan Genomik dan Genetik Manusia, 5, 317–349.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Sitogenetik - tumbuhan, haiwan, manusia. Springer-Verlag, New York.
11. Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. Prinsip genetik. Wiley, New York.