Діплотене або діплонема є четвертою subfasede профази I ділення мейозу з клітин і відрізняються поділами хроматида гомологічниххромосом. Під час цієї підфази можна побачити місця на хромосомах, де відбулася рекомбінація, ці місця називаються хіазмами.
Рекомбінація відбувається, коли нитка генетичного матеріалу розрізається для приєднання іншої молекули з різним генетичним матеріалом. Під час диплотену мейоз може зазнати паузи, і ця ситуація є унікальною для людського роду. Такий стан паузи або затримки, які переживають овулі, називається диктіотеном.
Доктор РНДр. Йозеф Рейшиг, к.с.с. (Архів автора), через Wikimedia Commons
У цьому випадку яйцеклітини людини припинять свою діяльність до сьомого місяця ембріонального розвитку, і активність відновиться, коли індивід досягне статевої зрілості.
Диплотен починається, коли хромосоми відокремлюються і одночасно збільшуються в розмірах і відокремлюються від ядерної мембрани.
Утворюються тетради (дві хромосоми) з чотирьох хроматид, а сестринські хроматиди в кожному тетраді пов'язані центромерами. Хроматиди, що перейшли, приєднаються до хіасмати.
Мейоз
Мейоз - це спеціалізований клас поділу клітин, який скорочує кількість хромосом навпіл, утворюючи чотири гаплоїдні клітини.
Кожна гаплоїдна клітина генетично відрізняється від материнської клітини, яка її зародила, і з неї походять статеві клітини, які також називаються гаметами
Ця процедура відбувається у всіх одноклітинних (еукаріотичних) та багатоклітинних істот статевого розмноження: тварин, рослин та грибів. Коли в мейозі виникають помилки, анеуплоїдія очевидна і є головною відомою причиною викидня і найпоширенішою генетичною причиною інвалідності.
Фази
Мейотичний процес відбувається у дві стадії або фази: Мейоз I та Мейоз II. Мейоз I, у свою чергу, складається з чотирьох стадій: профаза I, метафаза I, анафаза I і телофаза.
Перший поділ є більш спеціалізованим із двох підрозділів: клітини, що утворюються в результаті, - це гаплоїдні клітини.
На цій стадії відбувається редукційний поділ геному і його найважливішим моментом є профаза, яка є довгою і складною стадією, на якій відбувається поділ гомологічних хромосом.
У профазі I гомологічні хромосоми спарюються і відбувається обмін ДНК (гомологічна рекомбінація). Відбувається хромосомне схрещування, що є визначальним процесом зчеплення гомологічних хромосом і, отже, для специфічного поділу хромосом у першому поділі.
Нові суміші ДНК, що утворюються при схрещуванні, є важливим джерелом генетичних змін, що породжують нові комбінації алелів, що може бути дуже сприятливим для виду.
Парні та реплікувані хромосоми називаються двовалентними або тетрадами, які мають дві хромосоми та чотири хроматиди, по одній хромосомі, що надходять від кожного з батьків.
Зв'язування гомологічних хромосом називається синапсом. На цьому етапі нестатеві хроматиди можуть перетинатися в точках, званих хіасматом (множина; сингулярна хіазма).
Профаза I - найдовша фаза мейозу. Він поділяється на п’ять підстадій, які названі на основі появи хромосом: лептотен, зиготен, пахітен, диплотен та діакінез.
Перед початком диплотенового підстата відбувається гомологічна рекомбінація і виникають схрещування між хромосомами несестринських хроматид у їхніх хіазмах. У цей точний момент хромосоми тісно спарені.
Опис диплотена
Диплотен, який також називають диплонемою, (від грецького diploo: подвійний і таїнія: стрічка або нитка) - це підрозділ, який вдається досягти пахітена. До диплотену гомологічні хромосоми мають парні форми, утворюючи тетради або двовалентні (генетична цінність обох батьків), вони вкорочені, потовщені і сестринські хроматиди диференціюються.
Структура схожа на блискавку, яка називається синаптонемічним комплексом, утворюється між хромосомами, які спаровуються, а потім розпадаються, на етапі диплотену, внаслідок чого гомологічні хромосоми трохи відокремлюються.
Хромосоми розмотуються, що дозволяє транскрипцію ДНК. Однак гомологічні хромосоми кожної утвореної пари залишаються тісно пов'язаними в хіазмах, областях, де відбувся перехресний перетин. Хіазми залишаються на хромосомах, поки вони не відокремлюються при переході в анафазу I.
У диплотена синаптонемічні комплекси відокремлюються, центральний простір розширюється, а компоненти зникають, залишаючись лише в регіонах, де були хіазми. Присутні також бічні елементи, які тонкі та відокремлені один від одного.
У просунутого диплотена осі перериваються і зникають, залишається лише в центромерній та хіазматичній областях.
Після рекомбінації синаптонемічний комплекс зникає і члени кожної двовалентної пари починають відокремлюватися. Зрештою, два гомологи кожного двовалентного залишаються єдиними лише в точках кросовер (chiasmata).
Середня кількість хіазм у сперматоцитах людини становить 5, тобто кілька на двовалентне. Навпаки, частка ооцитів у пахітині та диплотені збільшується у розвитку плода.
Коли вони наближаються до диплотену, яйцеклітини потрапляють у так звану мейотичну арешт або діктіотен. Приблизно через півроку гестації всі статеві клітини знайдуться в цій підстанції.
Важливість диплотенової підстанції
Приблизно на восьмому місяці ембріонального розвитку яйцеклітини більш-менш синхронізуються в диплотеновій стадії профази I.
Клітини залишаться в цій підфазі від народження до статевої зрілості, коли фолікули яєчників почнуть дозрівати один за одним, і яйцеклітина відновить остаточну фазу диплотена.
Під час процесу оогенезу (створення яйцеклітин) людські ооцити припиняють процес дозрівання на етапі диплотену, перед народженням. Після досягнення стадії статевої зрілості процес відновлюється, цей призупинений стан мейотичного поділу відомий як диктіотен або диктіат.
Коли починається овуляція, яйцеклітина знаходиться між першим і другим мейотичними відділами. Другий відділ призупиняється до запліднення, коли відбувається анафаза другого поділу і самка пронуклеуса готова об'єднатися з самцем.
Це відновлення дозрівання яйцеклітин відбувається для того, щоб підготувати їх до овуляції.
Список літератури
- Біологія в Інтернеті, 26.10.2011, «Diplotene», доступний за адресою: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. and Cabrillo, E. (2007). Акушерство та материнсько-плодова медицина. Мадрид: Редакція Médica Panamericana.
- Хартл, Д. і Руволо, М. (2012). Генетика: аналіз на гени та геноми. Сполучені Штати: Джонс та Бартлетт.
- Nussbaum, RL та McInnes, RR (2008). Томпсон і Томпсон: Генетика в медицині. Барселона: Ельзев'є Массон.
- Соларі, А. (2004). Генетика людини: основи та застосування в медицині. Буенос-Айрес: Редакція Médica Panamericana.