Informacije

Ko so sestrske kromatide združene v centromeri, zakaj je navedeno, da je število kromosomov 46 in ne 72?

Ko so sestrske kromatide združene v centromeri, zakaj je navedeno, da je število kromosomov 46 in ne 72?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Preden se DNK replicira v človeški somatski celici, ima celica 46 kromosomov. Tudi potem, ko se sestrske kromatide med anafazo ločijo, se število kromosomov v celici podvoji na 72, torej, ko se sestrske kromatide združijo, zakaj ni tudi število kromosomov 72? Na internetu nekateri viri pravijo, da je en kromosom v celici, ki ni podvojila svoje DNK, enak eni kromatidi. Je to pravilno ali so kromosomi in kromatide strukturno različni?


Ko sem se prvič učil genetike, se mi je zdelo malce čudno poimenovanje dveh kromatid, združenih v centromeri, kot kromosoma. Za razumevanje genetike se mi je zdelo pomembnejše število molekul DNK in njihovo obnašanje v celičnem ciklu.

Kar morate razumeti, je izraz kromosom pred znanjem o strukturi DNK. Ime dobesedno pomeni obarvano (kromo) telo (soma). To je predmet, ki je viden pod mikroskopom pri uporabi posebnega barvila. V metafazi sta dve kromatidi, združeni v centromeri, videti kot en sam objekt – kromosom. Včasih sta dve kromatidi enega kromosoma tako blizu, da ju je težko ločiti. V anafazi se kromatide ločijo in en objekt (dvokromatidni kromosom) se vidno razdeli na dva objekta (enokromatidni kromosomi hčerinskih celic)


Celični cikel, mitoza in mejoza

Žive celice gredo skozi vrsto stopenj, znanih kot celični cikel. Celice rastejo, kopirajo svoje kromosome in se nato delijo, da tvorijo nove celice.

G1 faza. Celica raste.

S faza. Celica naredi kopije svojih kromosomov. Vsak kromosom je zdaj sestavljen iz dveh sester kromatide.

G2 faza. Celica preveri podvojene kromosome in se pripravi na delitev.

M faza. Celica loči kopirane kromosome, da tvori dva polna niza (mitoza) in celica se razdeli na dve novi celici (citokineza).

Obdobje med delitvami celic je znano kot "interfaza".

Celice, ki se ne delijo, zapustijo celični cikel in ostanejo v G0.


Ko so sestrske kromatide združene v centromeri, zakaj je navedeno, da je število kromosomov 46 in ne 72? - Biologija

93 beležk = 24 strani (4 kartice na stran)

Campbell Biology, 11. Ed, poglavja 11, 12

Citokineza pogosto, vendar ne vedno, spremlja _____.

Kromosomi postanejo vidni med _____.

Centromere se delijo in sestrske kromatide postanejo polnopravni kromosomi med _____.

Vlakna vretena se pritrdijo na kinetohore med _____.

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

A) citokineza, kot se pojavlja v živalskih celicah

D)citokineza, kot se pojavlja v rastlinskih celicah

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

E)telofaza I in citokineza

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

A) profaza I
B) telofaza II in citokineza
C) anafaza II
D) profaza II
E) telofaza I in citokineza

Gamete proizvaja _____.
A) mejoza
B) oploditev
C) mitoza
D) celični cikel
E) nespolno razmnoževanje Mejoza

Diploidni organizem, katerega somatske (nespolne) celice vsebujejo po 32 kromosomov, proizvaja gamete, ki vsebujejo _____ kromosomov.
A) 16
B) 8
C) 64
D) 30
E)32

Mejoza I proizvaja _____ celic, od katerih je vsaka _____.

A) štiri. diploidni
B) dva. diploidni
C) dva. enak drugemu
D) štiri. haploidni
E) dva. haploidni

Mejoza II običajno proizvaja _____ celic, od katerih je vsaka _____.

A) štiri. diploidni
B) dva. diploidni
C) dva. enak drugemu
D) štiri. haploidni
E) dva. haploidni

Med profazo je homologni par kromosomov sestavljen iz _____.

A) EN kromosom in dve kromatidi

B)EN kromosom in štiri kromatide

C) DVA kromosoma in dve kromatidi

D) DVA kromosoma in štiri kromatide

E) štirje kromosomi in dve kromatidi

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

D)citokineza, kot se pojavlja v rastlinskih celicah

Ta animacija ponazarja dogodke _____.

Katera od teh faz zajema vse faze mitoze?

Katera od teh celic je (so) haploidna?

Kaj od naslednjega velja za kinetohore?

Kaj od naslednjega velja za kinetohore?

A) Prepletajo se na ekvatorju celice in se nato razmaknejo, kar povzroči, da se celica podaljša.

B) So primarne strukture centromer, ki ohranjajo pritrditev sestrskih kromatid pred mitozo.

C) So mesta, na katerih se mikrotubule pritrdijo na kromosome.

D) pritrdijo se na obroč aktina vzdolž citoplazemske površine plazemske membrane, zaradi česar se aktin skrči in tvori cepitveno brazdo

E) Nahajajo se v središču centrosoma, njihova funkcija je organizirati tubulin v podolgovate snope, imenovane vretenasta vlakna.

Pri nekaterih organizmih, kot so nekatere glive in alge, so celice večkrat podvržene celičnemu ciklu brez naknadne citokineze. Kaj bi nastalo iz tega?

A) zmanjšanje števila kromosomov

B) velike celice, ki vsebujejo veliko jeder

C) delitev organizma na številne celice, pri katerih večini manjkajo jedra

D) hitra stopnja proizvodnje gameta

E) nezmožnost podvajanja DNK

22) V kateri fazi celičnega cikla se celice običajno delijo, če na kontrolni točki prejmejo ustrezen signal?

230Kaj od naštetega velja za benigne tumorje, ne pa za maligne?

A) Iz začetnega mesta transformacije se selijo v druge organe ali tkiva.

B) Ostajajo omejeni na prvotno mesto

C) So posledica preobrazbe normalnih celic.

D) Lahko se delijo za nedoločen čas, če je na voljo ustrezna zaloga hranil.

E) Imajo nenavadno število kromosomov.

24) Skozi mikroskop lahko vidite celično ploščo, ki se začne razvijati po sredini celice in jedra, ki se tvorijo na obeh straneh celične plošče. Ta celica je najverjetneje

A) rastlinska celica v procesu citokineze.

B) živalska celica v procesu citokineze.

C) rastlinska celica v metafazi.

D) delitev bakterijske celice.

E) živalska celica v fazi S celičnega cikla.

25) V celicah nekaterih organizmov se mitoza pojavi brez citokineze. To bo povzročilo

A) uničenje kromosomov.

B) celični cikli brez faze S.

D) celice, ki so nenavadno majhne.

E) celice z več kot eno

26) Kaj od naslednjega velja ne pojavijo med mitozo?

A) kondenzacija kromosomov

B) ločitev sestrskih kromatid

C) ločitev polov vretena

27)Zdravilo citohalazin B blokira delovanje aktina. Katere od naslednjih vidikov živalskega celičnega cikla bi citohalazin B najbolj motil?

B) tvorba cepilne brazde in citokineza

C) pritrditev vretena na kinetohore

D) raztezek celic med anafazo

28) Človeške gamete proizvaja _____

29) Običajne človeške gamete nosijo _____ kromosomov.

30) Od naslednjega je receptorski protein v membrani, ki prepozna kemični signal, najbolj podoben

A) RNA, ki določa aminokisline v polipeptidu.
B) geni, ki sestavljajo kromosom.
C) določena presnovna pot, ki deluje znotraj določene organele.
D) aktivno mesto alosteričnega encima v citoplazmi, ki se veže na določen substrat.
E) encim z optimalnim pH in temperaturo za delovanje.

31)V kateri fazi mitoze se mikrotubule vretena najprej pritrdijo na kinetohore?
A) metafaza
B) profaza
C) prometafaza
D) anafaza
E) telofaza

32) Kaj od naslednjega najbolje opisuje, kako se kromosomi med mitozo premikajo proti polom vretena?
A) Motorni proteini kinetohorov premikajo kromosome vzdolž mikrotubul vretena.
B) Kromosomi se »navijajo« s krčenjem mikrotubul vretena, motorični proteini kinetohorov pa premikajo kromosome vzdolž mikrotubul vretena, nekinetohorna vretenska vlakna pa služijo za potiskanje kromosomov v smeri polov.
C) Vlakna vretena, ki niso kinetohorna, služijo za potiskanje kromosomov v smeri polov.
D) Kromosomi se "navijajo" s krčenjem mikrotubul vretena, motorični proteini kinetohorov pa premikajo kromosome vzdolž mikrotubul vretena.
E) Kromosomi se »navijajo« s krčenjem mikrotubul vretena.

33) Diploidni organizem, katerega somatske (nespolne) celice vsebujejo 32 kromosomov, proizvaja gamete, ki vsebujejo _____ kromosomov.

34) Kakšno število in vrste kromosomov se nahajajo v človeški somatski celici?

A) 45 avtosomov in 1 spolni kromosom

B) 44 avtosomov in 2 spolna kromosoma

C) 21 avtosomov in 2 spolna kromosoma

D) 22 avtosomov in 1 spolni kromosom

35) Kako se pri izmenjevanju generacij imenuje diploidna faza rastline, ki sledi oploditvi?

36) Kako se sestrske kromatide in homologni kromosomi razlikujejo med seboj?

A) Niso drugačni. Homologni kromosomi in sestrske kromatide so identične kopije drug drugega.

B) Sestrske kromatide nastanejo le med mitozo. Med mejozo nastanejo homologni kromosomi

C) Homologni kromosomi so identične kopije drug drugega. Ena sestrska kromatida prihaja od očeta, ena pa od matere.

D) Homologni kromosomi vsebujejo iste genske lokuse, vendar imajo lahko različne alele določenega gena. Sestrske kromatide so identične kopije druga druge, ki nastanejo med replikacijo DNK.

E) Homologni kromosomi so med seboj tesno povezani tako pri mitozi kot pri mejozi. Sestrske kromatide so med mitozo povezane le med seboj.

37) Med _____ se sestrske kromatide ločijo.

38)Med _____ se v haploidni celici oblikuje vreteno.
A) anafaza I
B) profaza II
C) metafaza I
D) metafaza II
E) telofaza II in citokineza

39) Med ____ kromosomi končajo svojo pot in nastaneta dve haploidni hčerinski celici, vsak kromosom je še vedno sestavljen iz dveh sestrskih kromatid.

A) anafaza I
B) metafaza I
C) profaza I
D) telofaza I in citokineza
E) metafaza II

40) Na koncu _____ in citokineze haploidne celice vsebujejo kromosome, ki so sestavljeni iz dveh sestrskih kromatid.
A) telofaza
B) telofaza I
C) metafaza II
D) telofaza II
E) interfaza

41) Na koncu _____ in citokineze haploidne celice vsebujejo kromosome, ki so sestavljeni iz dveh sestrskih kromatid.
A)telofaza II
B) metafaza II
C) telofaza I
D)telofaza
E) interfaza

42)Sinapsa se pojavi med _____.
A) metafaza II
B) anafaza II
C) profaza I
D) profaza II
E)telofaza I in citogeneza

43) Med _____ kromosomi poravnajo eno datoteko vzdolž ekvatorja haploidne celice.
A) metafaza II
B) anafaza I
C)telofaza I in citokineza
D) metafaza I
E) profaza I

44) Homologni kromosomi se selijo na nasprotna pola med _____.
A) metafaza II
B) anafaza I
C) metafaza I
D)telofaza II in citokineza
E) profaza II

45) Mitoza povzroči nastanek koliko celic mejoza povzroči nastanek koliko celic?

A) dve diploidni celici. dve diploidni celici

B) štiri diploidne celice. štiri haploidne celice

C) dve diploidni celici. štiri haploidne celice

D) štiri haploidne celice. dve diploidni celici

E) dve diploidni celici. dve haploidni celici

46) Kaj od naslednjega se pojavi med mejozo, ne pa med mitozo?

B) Nastane vretenasta naprava.

C) Kromosomi se poravnajo na metafazni plošči

E) Kromosomi migrirajo na nasprotna pola

47)Katera od teh gamet vsebuje enega ali več rekombinantnih kromosomov?

48)Človeška celica, ki vsebuje 22 avtosomov in Y kromosom je
A) sperma.
B) jajce.
C) zigota.
D) somatska celica samca.
E) somatska celica samice.

49) Homologni kromosomi se med tem premikajo proti nasprotnim polom delitvene celice
A) mitoza
B) mejoza I
C) mejoza II
D) oploditev
E) binarna cepitev

50) Mejoza II je v tem podobna mitozi
A) sestrske kromatide se med anafazo ločijo
B) DNK, replicirana pred delitvijo
C) hčerinske celice so diploidne
D) sinapsa homolognih kromosomov
E) število kromosomov se zmanjša.

51) Oglejte si celico na sliki. Katera od naslednjih trditev je na podlagi te številke resnična?

C) Nemogoče je reči, ali je celica haploidna ali diploidna.

52) Katero stopnjo življenjskega cikla najdemo pri rastlinah, ne pa pri živalih?

53) Zakaj nekatere vrste uporabljajo tako mitozo kot mejozo, medtem ko druge vrste uporabljajo samo mitozo?

A) Enocelični organizem potrebuje samo mitozo.

B) Potrebujejo mejozo, če celice proizvajajo organe, kot so jajčniki

C) Potrebujejo le mejozo, če proizvajajo jajčne celice.

D) Potrebujejo samo mitozo za izdelavo velikega števila celic, kot je sperma.

E) Če proizvajajo živalske gamete, potrebujejo oboje.

54) Nukleoli so prisotni med _____.

55) Med _____ se vsebina jedra in citoplazme razdelita.

56)Med _____ celica raste in replicira tako svoje organele kot svoje kromosome.

57) Kaj od naslednjega se pravilno ujema z fazo celičnega cikla z njenim opisom?

B)G1: sledi delitvi celice

D)S: neposredno pred delitvijo celice

E) Vse našteto se pravilno ujema.

58) Ena razlika med rakavimi celicami in normalnimi celicami je v tem, da rakave celice

A) ne morejo pravilno delovati, ker so odvisne od gostote

B) so ustavljeni v fazi S celičnega cikla.

C) so vedno v M fazi celičnega cikla.

D) ne morejo sintetizirati DNK.

E) nadaljujte z delitvijo, tudi če so tesno zapakirani skupaj.

59) Določena celica ima polovico manj DNK kot nekatere druge celice v mitotično aktivnem tkivu. Zadevna celica je najverjetneje v

60)Zdravilo citohalazin B blokira delovanje aktina. Katere od naslednjih vidikov živalskega celičnega cikla bi citohalazin B najbolj motil?

C) tvorba cepilne brazde in citokineza

D) pritrditev vretena na kinetohore

E) raztezek celic med anafazo

61)Aspolno razmnoževanje _____.

A) rodi potomce, ki so genetsko identični staršu

B) zahteva tako mejozo kot mitozo

D) je omejena na enocelične organizme

E) vodi do izgube genskega materiala

62)Za kakšen namen(-e) bi lahko pripravili kariotip?

A) za prenatalni pregled, da se ugotovi, ali ima plod pravilno število kromosomov

B) ugotoviti, ali je plod moški ali ženska

C) za odkrivanje možne prisotnosti kromosomskih nepravilnosti, kot so delecije, inverzije ali translokacije

D) Prvi in ​​drugi odgovor sta pravilna

E) Prvi trije odgovori so pravilni.

63) Kako se pri izmenjevanju generacij imenuje diploidna faza rastline, ki sledi oploditvi?

A) gametofit
B) chiasmata
C) sporofit
D) kariotip
E) spore

64) Ta kromosom ima dve kromatidi, združeni na centromeri. Kateri proces je pripeljal do nastanka obeh kromatid?

A) Dve kromatidi sta nastali s sinapso in tvorbo sinaptonemskega kompleksa.

B) Dve kromatidi sta nastali z oploditvijo, ki združuje materino in očetovo kromatide.

C) Dve kromatidi sta nastali z podvajanjem kromosoma.

65) Dve sestrski kromatidi sta združeni na centromeri pred mejozo. Katera izjava je pravilna

A) Te kromatide sestavljajo diploidni kromosom.

B) Celica, ki vsebuje te sestrske kromatide, mora biti haploidna.

C) Razen mutacije morata biti dve sestrski kromatidi enaki

Kateri je najboljši dokaz, ki vam pove, ali je ta celica diploidna ali haploidna?

A) Celica je haploidna, ker kromosomov ne najdemo v parih.

B) Celica je diploidna, ker vsebuje dva niza kromosomov.

C) Celica je diploidna, ker je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid

67) Identificirajte vse možne produkte mejoze v življenjskem ciklu rastlin in živali.

C) Večcelični odrasel organizem

81) Kaj je prehod?
A) - neposredna posledica ločitve sestrskih kromatid
B) - imenovan tudi "neodvisen izbor kromosomov".
C) - premik genskega materiala z enega kromosoma na nehomologni kromosom
D) - izdelava RNA kopije verige DNK
E)-izmenjava homolognih delov nesestrskih kromatid

87) Kaj od naslednjega opredeljuje genom?
A) - celoten nabor polipeptidov organizma
B) - celoten nabor genov organizma
C) - kariotip
D) - celoten nabor polipeptidov vrste
E) - predstavitev celotnega nabora celičnih polipeptidov

88) Kaj od naslednjega velja za vrsto, ki ima število kromosomov 2n = 16?
A)-Med fazo S celičnega cikla bo 32 ločenih kromosomov.
B) Gameta te vrste ima štiri kromosome.
C) Vrsta je diploidna z 32 kromosomi na celico.
D) Vrsta ima 16 nizov kromosomov na celico.
E)-Vsaka celica ima osem homolognih parov.

89) Predpostavimo, da obstaja organizem, v katerem ne pride do prehoda, ampak da se vsi drugi procesi, povezani z mejozo, odvijajo normalno. Razmislite, kako bi odsotnost prehoda vplivala na izid mejoze.

Če je prečkanje uspelo ne Katera od naslednjih trditev o mejozi bi bila resnična? Izberite vse, ki veljajo.

A) Dve sestrski kromatidi vsakega repliciranega kromosoma ne bi bili več enaki.

B) Neodvisen izbor kromosomov se ne bi pojavil.

C) Med gametami bi bilo manj genskih variacij.

D) Dve hčerinski celici, proizvedeni v mejozi I, bi bili enaki.

90) Premeščanje kromosomov, ki se pojavi med oploditvijo in _____, lahko povzroči genetske variacije.

91) Za kaj od naslednjega je potrebna dedna variacija?

A)mitoza
B) evolucija
C) proizvodnja klona
D) mejoza
E) nespolno razmnoževanje

92) Homologni kromosomi se med tem premikajo proti nasprotnim polom celice, ki se deli
A) mejoza I.
B) oploditev.
C) mejoza II.
D)mitoza.
E) binarna cepitev.

93) Mejoza II je v tem podobna mitozi
A) število kromosomov se zmanjša.
B) hčerinske celice so diploidne.
C) sinapsa homolognih kromosomov.
D) sestrske kromatide se med anafazo ločijo.
E) DNK se ponovi pred delitvijo.

94) Vidimo lahko, da so kromosomi podvojeni in razporejeni po homolognem paru.

95) Nukleotide je mogoče radioaktivno označiti, preden se vključijo v novo nastalo DNK, in jih zato lahko analiziramo, da sledimo njihovi vključitvi. V nizu eksperimentov je raziskovalna skupina študentskih fakultet uporabila označene nukleotide T in jih v določenem času uvedla v kulturo delitve človeških celic.

Raziskovalna skupina je svoje poskuse uporabila za preučevanje vključitve označenih nukleotidov v kulturo limfocitov in ugotovila, da so limfociti vključili označeni nukleotid na bistveno višji ravni po vnosu patogena v kulturo. Ugotovili so, da _____.

A) Okužba povzroči, da se celične kulture na splošno hitreje razmnožujejo

B) okužba povzroči, da se limfociti hitreje delijo

C) okužba povzroči, da kulture limfocitov preskočijo nekatere dele celičnega cikla

D) zaradi prisotnosti patogena so bili poskusi preveč kontaminirani, da bi lahko zaupali rezultatom


Campbell Biology: deveta izdaja - 12. poglavje: kartice celičnega cikla

12. poglavje
Delitev celic / Mitoza
Besednjak: gen, delitev celic, kromosomi, somatske celice, gamete, kromatin, sestrske kromatide, centromera, mitoza, citokineza, mejoza, mitotična faza, interfaza, centrosom, astra, kinetohora, cepitvena brazda, celična plošča, mitotično vreteno transformacija, benigni tumor, maligni tumor, metastaze
Cilji:
Po obisku predavanj in preučevanju poglavja mora študent biti sposoben:
1. Definirajte gen, kot se nanaša na genski material v celici.
2. Opišite sestavo genskega materiala v bakterijah, v arhejah in v evkariontskih celicah.
3. Navedite lokacijo genskega materiala v prokariontskih in evkariontskih celicah.
4. Razlikovati med strukturo genskega materiala kot kromatin in as
kromosomov.
5. Razlikovati med funkcijo genskega materiala kot kromatina in kot
kromosomov.
6. V zvezi z evkariontskimi celicami:
a. Opišite centromerno območje v genskem materialu.
b. Navedite vlogo kohezinov v podvojenem genskem materialu.
c. Opišite sestrske kromatide podvojenega kromosoma.
d. Navedite vlogo kinetohorov na kromatidah na centromeri podvojenega
kromosom.
e. Opišite vlakna vretena in navedite njihovo vlogo pri ločevanju kromosomov med delitvijo evkariontskih celic.
f. Opišite vlogo centrosomov pri tvorbi vretenskega aparata.
g. Razlikovati med genom in alelom.
h. Opišite homologne kromosome.
jaz. Razlikovati med genomom in kariotipom posameznika.
j. Navedite število kromosomov v človeških haploidnih celicah in v človeških diploidnih celicah.
k. Navedite, katere celice pri ljudeh so haploidne, katere celice so diploidne in katere celice niso nobene.
7. Navedite dva glavna dela celičnega cikla.
8. Opišite razlike v značilnostih rasti med rakavo (transformirano) celico in normalno celico.
8. V zvezi s prokariotskim celičnim ciklusom:
a. Navedite število kromosomov v prokariontski celici.
b. Navedite celične aktivnosti, ki se pojavijo med interfazo.
c. Pokažite proces binarne cepitve, ki je delitev prokariontske celice.
9. V zvezi z evkariontskim celičnim ciklusom:
a. Razlikovati med interfazo in delitvijo celic.
b. Razlikujte med fazami G1, S in G2 medfaze.
c. Definirajte kariokinezo in citokinezo.
d. Navedite dve vrsti kariokineze.
e. Razlikovati med fazo M in C celične delitve.
f. Navedite, kdaj v celičnem ciklu pride do podvajanja genskega materiala.
10. V zvezi z delitvijo celic, ki vključuje mitozo (mitoza + citokineza):
a. Določite mitozo.
b. Pojasnite, zakaj se mitoza včasih šteje za "delitev podvajanja".
c. Navedite, kaj postane 1 človeška diploidna celica po mitozi plus citokinezi.
d. Navedite razlog, zakaj se ljudje delijo celice, ki vključujejo mitozo.
e. Navedite, katere celice pri ljudeh so podvržene celični delitvi, ki vključuje mitozo.
f. Znati opisati, narisati in prepoznati 4 stopnje mitoze.
g. Opišite proces cepitve-brazde citokineze v živalskih celicah.
h. Opišite proces citokineze na celični plošči v rastlinskih celicah.


Delitev celic: mitoza in mejoza

Cikel delitve celic, slika iz Wikipedije. Celice, ki se prenehajo deliti, izstopijo iz G1 faze celičnega cikla v tako imenovano G0 stanje.

Celice reproducirajo genetsko identične kopije samih sebe s cikli celične rasti in delitve. Diagram celičnega cikla na levi kaže, da je cikel delitve celic sestavljen iz 4 stopenj:

  • G1 je obdobje po delitvi celice in pred začetkom replikacije DNK. Celice rastejo in spremljajo svoje okolje, da ugotovijo, ali naj začnejo še en krog celične delitve.
  • S je obdobje sinteze DNK, ko celice replicirajo svoje kromosome.
  • G2 je obdobje med koncem replikacije DNK in začetkom delitve celice. Celice preverijo, ali se je replikacija DNK uspešno zaključila, in opravijo vsa potrebna popravila.
  • M je dejansko obdobje celične delitve, ki ga sestavljajo profaza, metafaza, anafaza, telofaza in citokineza.

Kromosomi

Kromosome so prvi poimenovali citologi, ki so opazovali delitvene celice skozi mikroskop. Sodobna definicija kromosoma zdaj vključuje funkcijo dednosti in kemično sestavo. Kromosom je molekula DNK, ki nosi celotno ali del dednih informacij organizma. V evkariontskih celicah je DNK zapakirana z beljakovinami v jedru in se razlikuje po strukturi in videzu na različnih delih celičnega cikla.
Kromosomi se kondenzirajo in postanejo vidni s svetlobno mikroskopijo, ko evkariontske celice vstopijo v mitozo ali mejozo. Med interfazo (G1 + S + G2) se kromosomi v celoti ali delno dekondenzirajo v obliki kromatina, ki je sestavljen iz DNK, ovite okoli histonskih proteinov (nukleosomov).

V G1 je vsak kromosom ena sama kromatida. V G2, po replikaciji DNK v fazi S, ko celica vstopi v mitotično profazo, je vsak kromosom sestavljen iz para identičnih sestrskih kromatid, kjer vsaka kromatida vsebuje linearno molekulo DNK, ki je identična združeni sestri. Sestrske kromatide so združene na svojih centromerah, kot je prikazano na spodnji sliki. Par sestrskih kromatid je en sam podvojeni kromosom, en sam paket dednih informacij.

Človeški kariotip “pobarvan” z uporabo fluorescentnih DNK sond. Vsak od teh mitotičnih kromosomov je sestavljen iz para sestrskih kromatid, povezanih na svojih centromerah. Slike homolognih kromosomskih parov (npr. 2 kopiji kromosoma 1) so postavljene ena poleg druge. Slika iz Bolzer et al., (2005) Tridimenzionalni zemljevidi vseh kromosomov v človeških moških jedrih fibroblastov in rozetah metafaze. PLoS Biol 3(5): e157 DOI: 10.1371/journal.pbio.0030157

Ploidy
Ljudje so diploidni, kar pomeni, da imamo dve kopiji vsakega kromosoma. Po eno kopijo vsakega kromosoma smo podedovali od druge matere in po eno kopijo vsakega od očeta. Gamete (sperme ali jajčne celice) so haploidni, kar pomeni, da imajo samo en komplet kromosomov.
Imenuje se kromosomi, ki se med moškimi in ženskami ne razlikujejo avtosomi, kromosomi, ki se razlikujejo med samci in samicami, so spolni kromosomi, X in Y za večino sesalcev. Ljudje imajo najpogosteje 22 parov avtosomov in 1 par spolnih kromosomov (XX ali XY), skupaj 46 kromosomov. Pravimo, da imajo ljudje 2N = 46 kromosomov, kjer N = 23 ali haploidno število kromosomov.
Imenuje se celice s popolnim nizom kromosomov evploidni celice z manjkajočimi ali dodatnimi kromosomi se imenujejo aneuploidni. Najpogostejše aneuploidno stanje pri ljudeh je variacija v številu spolnih kromosomov: XO (ima samo eno kopijo X), XXX ali XYY. Brez kromosoma X povzroči zgodnjo smrt zarodka.
Dve kopiji določenega kromosoma, kot je kromosom 1, se imenujeta homologno. Zgornja slika kariotipa prikazuje homologne pare za vse avtosome. Homologni kromosomi med seboj niso enaki, za razliko od sestrskih kromatid. Pogosto imajo različne različice istih dednih informacij –, kot je modra barva oči proti rjavi barvi oči ali krvna skupina A proti krvna skupina B.
Mitoza
Mitoza proizvaja dve hčerinski celici, ki sta genetsko enaki med seboj in starševski celici. Diploidna celica se začne z 2N kromosomi in 2X vsebnostjo DNK. Po replikaciji DNK so celice še vedno genetsko diploidne (2N kromosomsko število), vendar imajo 4-kratno vsebnost DNK, ker je vsak kromosom podvojil svojo DNK. Vsak kromosom je zdaj sestavljen iz združenega para enakih sestrskih kromatid. Med mitozo se sestrske kromatide ločijo in gredo na nasprotne konce delilne celice. Mitoza se konča z 2 enakimi celicami, vsaka z 2N kromosomoma in 2X vsebnostjo DNK. Vse evkariontske celice se razmnožujejo z mitozo, razen zarodna linija celice, ki se proizvajajo v mejozi (glej spodaj). gamete (jajca in sperma).

  • profaza – kromosomi kondenzirajo vsak kromosom je sestavljen iz para identičnih sestrskih kromatid, združenih na centromeri.
  • kromosomi metafaze – se vrstijo na sredini celice, vzdolž ravnine celične delitve, ki jih potiskajo in vlečejo mikrotubule vretenskega aparata
  • anafaza – sestrske kromatide se ločijo in migrirajo proti nasprotnim koncem celice
  • telofazne – kromatide se zberejo na nasprotnih koncih celice in začnejo dekondenzirati
  • citokineza – membrana se stisne, da razdeli dve hčerinski celici

Tukaj je poenostavljen diagram, ki ponazarja celoten proces in produkte mitoze:

Vir: Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MajorEventsInMeiosis_variant_int.svg)

Vprašanja ali točke za premislek ali opombo o zgornji sliki (odgovori na dnu strani):

  1. sta dve hčerinski celici enaki ali različni med seboj in od matične celice na začetku?
  2. zakaj se risana ilustracija kromosomov spremeni (iz ene palice v združene dvojne paličice) po replikaciji DNK in spet (nazaj v enojne paličice) med mitozo?
  3. ali slika prikazuje 2 različna kromosoma ali en par homolognih kromosomov?
  4. Ali se haploidne celice lahko podvržejo mitozi? kaj pa triploidne celice (celice, ki imajo 3N kromosome)?

Ta spodnja animacija prikazuje pakiranje DNK in kondenzacijo kromosomov, ko se celica podvrže mitozi.

Video pripoved ima veliko napako v času 1:22: kromosomi obstajajo skozi celoten celični cikel (v vsakem trenutku v življenju celice) so vidni v njihovi zgoščeni obliki samo med mitozo in mejozo.

Mejoza

To je posebno zaporedje dveh celičnih delitev, ki proizvaja haploidne gamete iz diploidnih celic zarodne linije. Začne se z diploidno celico, ki je doživela replikacijo kromosomske DNK: 2N kromosomov, 4X vsebnost DNK. Dve zaporedni delitvi brez dodatne replikacije DNK povzročita 4 haploidne gamete: 1N kromosomov, 1X vsebnost DNK.
NOVA ima dobro interaktivno vzporedno primerjavo mitoze in mejoze na tej strani: Kako se celice delijo
Mejoza postavlja temelje za mendelsko genetiko. Učenci morajo vedeti, da se večina genetskega delovanja dogaja v najprej mejotična delitev:

  • homologni kromosomi se združijo in poravnajo od konca do konca (sinapsa) v profazi I
  • pride do prehoda med homolognimi kromosomi v profazi I, prej kromosomi se vrstijo na metafazni plošči
  • homologni kromosomi se ločijo od hčerinskih celic (sestrske kromatide se ne ločijo) v prvi delitvi, kar ustvarja haploidne (1N) celice
  • ločitev vsakega para homolognih kromosomov poteka neodvisno, zato so možne vse možne kombinacije materinih in očetovih kromosomov v dveh hčerinskih celicah – to je osnova Mendelovega zakona neodvisnega razvrščanja
  • the prva divizija je, ko hčerinske celice postanejo funkcionalno ali genetsko haploidne

Zdi se, da je zadnja točka za študente najtežja za razumevanje. Razmislite o kromosomih X in Y. Pari se v profazi I, nato pa se ločijo v prvi delitvi. Hčerinske celice prve mejotske delitve imajo bodisi X bodisi Y, oboje pa nimajo. Vsaka celica ima zdaj samo en spolni kromosom, kot haploidna celica.
Eden od načinov razmišljanja o ploidiji je število možno aleli za vsak gen, ki ga lahko ima celica. Takoj po mejozi I so se homologni kromosomi ločili v različne celice. Vsak homolog nosi eno kopijo gena in vsak gen bi lahko bil drugačen alel, vendar sta ta dva homologa zdaj v dveh različnih celicah. Čeprav se zdi, da sta v vsaki celici dva kromosoma, so to podvojena kromosomov, to je en kromosom, ki je bil kopiran, tako da je v celici samo en možni alel (samo dve njegovi kopiji).
Druga mejotska delitev je tam, kjer se ločijo sestrske (podvojene) kromatide. Podobno je mitozi haploidne celice. Na začetku druge delitve vsaka celica vsebuje 1N kromosomov, od katerih je vsak sestavljen iz para sestrskih kromatid, združenih na centromeri.
Tukaj je poenostavljen diagram, ki ponazarja celoten proces in produkte mejoze:

Pregled mejoze iz Wikipedije avtorja Rdbickel

In tukaj je video, ki se sprehaja skozi korake mejoze:

Zelo pomembno je, da prepoznate, kako in zakaj celice po mejozi I postanejo haploidne.
Če želite sami potrditi, da razumete mejozo, si oglejte eno ali več teh interaktivnih vadnic:

  • Vadnica Mejoza projekta U. Arizona Cell Biology Project vsebuje animacijo mejoze po kliku z 10 težavnimi vprašanji, ki vzbujajo razmišljanje.
  • Jung Choi’s interactive flash tutorial, programmed by Pearson, uses human chromosome 7, with wild type and cystic fibrosis alleles for CFTR, to track segregation through meiosis, with and without crossing over: Meiotic Segregation tutorial

Chromosomes, chromatids, what is the difference and how many chromosomes are there at different times of the cell cycle and after mitosis and meiosis?

Chromosomes by definition contain the DNA that makes up the fundamental genome of the cell. In a prokaryote, the genome is usually packaged into one circular chromosome consisting of a circular DNA molecule of a few million base pairs (Mbp). In eukaryotes, the genome is packaged into multiple linear chromosomes, each consisting of a linear DNA molecule of tens or hundreds of Mbp. Chromosomes exist at all different phases of the cell cycle. They condense and become visible to light microscopy in prophase of mitosis or meiosis, and they decondense during interphase, in the form of chromatin (DNA wrapped around nucleosomes, like “beads on a string”).
The chromosome number, N, in eukaryotes, refers to the number of chromosomes in a haploid cell, or gamete (sperm or egg cell). Diploid cells (all the cells in our body except our gametes) have 2N chromosomes, because a diploid organism is created by union of 2 gametes each containing 1N chromosomes. In terms of chromosome number (ploidy), it’s useful to think of chromosomes as packages of genetic information. A pair of sister chromatids is one chromosome because it has genetic information (alleles) inherited from only one parent. A pair of homologous chromosomes, each consisting of a single chromatid in a daughter cell at the end of mitosis, has alleles from the father and from the mother, and counts as 2 chromosomes.
This chromosome number stays the same after chromosome replication during S phase: each chromosome entering cell division now consists of a pair of sister chromatids joined together at the centromere. Then in mitosis, the sister chromatids of each chromosome separate, so each daughter cell receives one chromatid from each chromosome. The result of mitosis is two identical daughter cells, genetically identical to the original cell, all having 2N chromosomes. So during a mitotic cell cycle, the DNA content per chromosome doubles during S phase (each chromosome starts as one chromatid, then becomes a pair of identical sister chromatids during S phase), but the chromosome number stays the same.
A chromatid, then, is a single chromosomal DNA molecule. The number of chromatids changes from 2X in G1 to 4X in G2 and back to 2X, but the number of chromosomes stays the same.
The chromosome number is reduced from 2N to 1N in the first meiotic division, and stays at 1N in the second meiotic division. Because homologous chromosomes separate in the first division, the daughter cells no longer have copies of each chromosome from both parents, so they have haploid genetic information, and a 1N chromosome number. The second meiotic division, where sister chromatids separate, is like mitosis. Chromosome number stays the same when sister chromatids separate.
Using the information above, compare these two simplified diagrams of mitosis and meiosis to visualize why cells are haploid after meiosis I. Specifically, compare the chromosomes in cells at the end of mitosis vs the end of meiosis I, recognizing that the diagram of mitosis tracks just a samski pair of homologous chromosomes, whereas the diagram of meiosis tracks dve pairs of homologous chromosomes (one long chromosome and short chromosome):

Meiosis Overview from Wikipedia by Rdbickel

The video below is geared toward a high school audience, but it does present a helpful way for recognizing how many chromosomes are present in a cell (and thus the ploidy level of that cell). While watching, see if you can recognize why the products of meiosis 1 are haploid cells:


Search of Genetic Material

Transforming Principle – It was an early name for DNA. In the year 1928, scientists were not aware that DNA carried genetic information but they were aware that there was something that causes bacteria to transform from one form to another.

Frederick Griffith in the year 1928 carried out an experiment on pneumococcus bacteria. These bacteria were of two types, that is. smooth type(S) and rough type (R) . When Streptococcus pneumoniae bacteria were grown on a culture plate, some produced rough colonies while some produced smooth shiny colonies. This is so because the S strain bacteria consist of polysaccharide (mucous) coat, while R was not having any coat. When a mouse was infected with S strain, they died due to pneumonia infection but mice infected with R strain do not developed any infection (Please refer the image below) . tako,

S Strain → Inject into mice → Mice die

R Strain → Inject into mice → Mice live

Further, Griffith killed bacteria by heating them. He found that when heat – killed S Strain bacteria was injected, mice was alive (Please refer the image below) . Further, after injecting a mixture of heat – killed S and live R bacteria, the mice died. Added to this, he was able to recover living S bacteria from the dead mice. tako,

S Strain (Heat – killed) → Inject into mice → Mice live

S Strain (Heat + killed) + R Strain (live) → Inject into mice → Mice die

Thus, from the above experiment, Griffith reached to the conclusion that –

“R Strain bacteria had somehow transformed by heat – killed S strain bacteria. This was guided by some “transforming principle.” However, till this experiment, the biochemical nature of genetic material was not defined.”

Following diagram pictorially represents the entire experiment of Griffith. The above stated four reactions display the various conditions of mice in different stages .

R Strain → Inject into mice → Mice live

S Strain → Inject into mice → Mice die

S Strain (Heat – killed) → Inject into mice → Mice live

S Strain (Heat + killed) + R Strain (live) → Inject into mice → Mice die

Biochemical Characterization of Transforming Principle

Initially, protein was considered as genetic material. In the year 1933 – 44, Oswald Avery, Colin Macleod and Maclyn McCarty worked on the objective of determining the biochemical nature of “transforming principle.” So, they purified biochemicals like DNA, RNA, proteins, etc. from S cells in order to know which one can transform live R cells to S cells. They found –

  • DNA from S bacteria is enough for transforming R bacteria.
  • Proteases (protein digesting enzymes) and RNases (RNA digesting enzymes) have no effect on transformation. Thus, transforming substance was not RNA or protein.

Thus, they concluded that DNA was the only genetic material.

The Genetic Material is DNA (The Hershey – Chase experiments)

Alfred Hershey and Martha Chase in 1952 studied bacteriophage that proved that “DNA is the genetic material.” Bacteriophages are the viruses that can infect bacteria. These bacteriophages attaches to bacteria and its genetic material, thereby entering the bacterial cell. These cells treat viral genetic material and manufacture more virus particles. Hershey and Chase wanted to know whether it was DNA or protein from viruses that entered bacteria. Therefore, they grew some viruses in a special medium with radioactive phosphorus and some in the medium with radioactive sulfur.

Those radioactive phages were then allowed to associate to E.Coli bacteria and as the infection increased, the viral coats were eliminated from bacteria agitating them in blender. Thereby, separation of virus particles was done by spinning them in a centrifuge.

Those, bacteria which were infected by virus with radioactive DNA were radioactive, that helped in concluding that DNA is the material that was transferred from virus to bacteria. Added to this, the bacteria infected by radioactive protein were not radioactive. Thereby, this concluded that protein in not transferred from virus to bacteria.

Following figure shows all the steps of the Hershey – Chase experiments, which include infection at first, followed by blending and centrifugation. This experiment helped in concluding that DNA is the genetic material while protein in not the material that passed.

Svet RNA

RNA was the first genetic material. There are several evidences that suggest that essential life processes are evolved around RNA. RNA used to act as catalyst and genetic material. But RNA being a catalyst was reactive and therefore, unstable. This resulted in the evolution of DNA which is more stable. DNA is double stranded and resists change by evolving the process of repair.

What is DNA Replication?

“DNA replication is the process by which DNA makes a copy of itself during cell division.”

  • At the first step, DNA ‘unzips’ its double helical structure. This is carried out by an enzyme called helicase. This helps in breaking of hydrogen bonds that hold commentary bases of DNA.
  • The separation of two strands creates ‘Y’ shape called a replication fork. These two separated strands act as a template for making the new strands of DNA.
  • One of strand is oriented in 3’ to 5’ direction which is referred as leading strand, while other strand is oriented in 5’ to 3’ direction referred as lagging strand . Due to this different orientation, the two strands replicated differently.

Following figure shows the replication of leading and lagging strands of DNA as discussed.


Vsebina

Mikroskopijo lahko uporabimo za vizualizacijo kondenziranih kromosomov, ko se premikajo skozi mejozo in mitozo. [4]

Za zdravljenje celic se uporabljajo različni madeži DNK, tako da lahko kondenzacijske kromosome vizualiziramo kot premik skozi profazo. [4]

Tehnika G-bandinga giemsa se običajno uporablja za identifikacijo kromosomov sesalcev, vendar je bila uporaba tehnologije na rastlinskih celicah težka zaradi visoke stopnje zbijanja kromosomov v rastlinskih celicah. [5] [4] G-pas je bil v celoti realiziran za rastlinske kromosome leta 1990. [6] Tako med mejotično kot mitotično profazo se lahko obarvanje z giemso nanaša na celice, da izzove G-pas v kromosomih. [2] Obarvanje s srebrom, sodobnejša tehnologija, v povezavi z barvanjem z giesmo se lahko uporablja za slikanje sinaptonemskega kompleksa v različnih fazah mejotske profaze. [7] Za izvedbo G-pasa morajo biti kromosomi fiksirani, zato ni mogoče izvajati na živih celicah. [8]

Fluorescenčne barve, kot je DAPI, se lahko uporabljajo tako v živih rastlinskih kot živalskih celicah. Ti madeži ne povezujejo kromosomov, temveč omogočajo DNK sondiranje določenih regij in genov. Uporaba fluorescenčne mikroskopije je močno izboljšala prostorsko ločljivost. [9]

Profaza je prva stopnja mitoze v živalskih celicah in druga stopnja mitoze v rastlinskih celicah. [10] Na začetku profaze sta v celici dve enaki kopiji vsakega kromosoma zaradi podvajanja v interfazi. Te kopije imenujemo sestrske kromatide in so povezane z elementom DNK, imenovanim centromera. [11] Glavni dogodki profaze so: kondenzacija kromosomov, gibanje centrosomov, nastanek mitotičnega vretena in začetek razpada jederc. [3]

Kondenzacija kromosomov Uredi

DNK, ki je bila replicirana v interfazi, je kondenzirana iz verig DNK z dolžinami, ki segajo od 0,7 μm do 0,2-0,3 μm. [3] Ta postopek uporablja kondenzinski kompleks. [11] Zgoščeni kromosomi so sestavljeni iz dveh sestrskih kromatid, združenih na centromeri. [12]

Gibanje centrosomov Uredi

Med profazo v živalskih celicah se centrosomi premaknejo dovolj daleč narazen, da jih je mogoče ločiti s svetlobnim mikroskopom. [3] Aktivnost mikrotubulov v vsakem centrosomu se poveča zaradi pridobivanja γ-tubulina. Ponovljeni centrosomi iz interfaze se premikajo proti nasprotnim polom celice, poganjajo jih motorični proteini, povezani s centrosomom. [13] Interdigitalne interpolarne mikrotubule iz vsakega centrosoma medsebojno delujejo, kar pomaga premakniti centrosome na nasprotna pola. [13] [3]

Oblikovanje mitotičnega vretena Uredi

Mikrotubule, vključene v interfazni oder, se razgradijo, ko se ponovljeni centrosomi ločijo. [3] Premikanje centrosomov na nasprotna pola v živalskih celicah spremlja organizacija posameznih radialnih nizov mikrotubul (aster) po vsaki centromeri. [13] Interpolarne mikrotubule iz obeh centrosomov medsebojno delujejo, združujejo sklope mikrotubul in tvorijo osnovno strukturo mitotičnega vretena. [13] Planetne celice nimajo centrosomov in kromosomi lahko tvorijo sklop mikrotubul v mitotični aparat. [13] V rastlinskih celicah se mikrotubule zberejo na nasprotnih polih in začnejo tvoriti vretenasti aparat na lokacijah, imenovanih žarišča. [10] Mitotično vreteno je zelo pomembno v procesu mitoze in bo sčasoma ločilo sestrske kromatide v metafazi. [3]

Začetek razpada jeder Uredi

Jedrca se začnejo razpadati v profazi, kar povzroči prekinitev proizvodnje ribosomov. [3] To kaže na preusmeritev celične energije iz splošnega celičnega metabolizma v celično delitev. [3] Jedrska ovojnica med tem postopkom ostane nedotaknjena. [10]

Mejoza vključuje dva kroga segregacije kromosomov in je tako dvakrat podvržena profazi, kar ima za posledico profazo I in profazo II. [12] Profaza I je najbolj zapletena faza v vsej mejozi, ker se morajo homologni kromosomi združiti in izmenjati genetske informacije. [3] : 98 Profaza II je zelo podobna mitotični profazi. [12]

Prophase I Edit

Profaza I je razdeljena na pet faz: leptoten, zigoten, pahiten, diploten in diakineza. Poleg dogodkov, ki se pojavijo v mitotični profazi, se v teh fazah zgodi več ključnih dogodkov, kot je združevanje homolognih kromosomov in vzajemna izmenjava genetskega materiala med temi homolognimi kromosomi. Profaza I se pojavlja z različnimi hitrostmi, odvisno od vrste in spola. Mnoge vrste ustavijo mejozo v diploteni profaze I do ovulacije. [3] : 98 Pri ljudeh lahko minejo desetletja, ko jajčne celice ostanejo zaustavljene v profazi I samo za hitro dokončanje mejoze I pred ovulacijo. [12]

Leptoten Edit

V prvi fazi profaze I, leptotenu (iz grščine "občutljiv"), se kromosomi začnejo zgostiti. Vsak kromosom je v haploidnem stanju in je sestavljen iz dveh sestrskih kromatid, vendar kromatin sestrskih kromatid še ni dovolj zgoščen, da bi ga bilo mogoče ločiti pod mikroskopom. [3] : 98 Homolognih regij znotraj homolognih kromosomskih parov se začnejo povezovati med seboj. [2]

Zygotene Edit

V drugi fazi profaze I, zigoten (iz grščine "konjugacija"), so vsi kromosomi, ki izhajajo iz matere in očeta, našli svojega homolognega partnerja. [3] : 98 Homologni pari se nato podvržejo sinapsi, procesu, s katerim sinaptonemski kompleks (proteinska struktura) poravna ustrezne regije genetskih informacij na nesestrskih kromatidah homolognih kromosomskih parov iz matere in očeta. [3] : 98 [12] Parni homologni kromosomi, ki jih veže sinaptonemski kompleks, se imenujejo bivalenti ali tetrade. [10] [3] : 98 Spolnih (X in Y) kromosomov se ne sinapsirajo v celoti, ker je homologna le majhna regija kromosomov. [3] : 98

Jedro se premakne iz osrednjega v periferni položaj v jedru. [14]

Pachytene Edit

Tretja faza profaze I, pachytene (iz grščine za "debel"), se začne ob zaključku sinapse. [3] : 98 Kromatin se je dovolj zgostil, da je kromosome zdaj mogoče ločiti pod mikroskopom. [10] Na sinaptonemskem kompleksu bivalentov se tvorijo strukture, imenovane rekombinacijski vozliči. Ti rekombinacijski vozliči olajšajo genetsko izmenjavo med nesestrskimi kromatidami sinaptonemskega kompleksa v dogodku, znanem kot crossingover ali genetska rekombinacija. [3] : 98 Na vsakem bivalentu se lahko pojavi več dogodkov rekombinacije. Pri ljudeh se na vsakem kromosomu zgodi povprečno 2-3 dogodki. [13] : 681

Diplotene Edit

V četrti fazi profaze I, diplotene (iz grščine za "dvakrat"), je prehod končan. [3] : 99 [10] Homologni kromosomi ohranijo celoten nabor genetskih informacij, vendar so homologni kromosomi zdaj mešanega porekla po materi in očetu. [3] : 99 vidnih stičišč, imenovanih chiasmata, držijo homologne kromosome skupaj na mestih, kjer je prišlo do rekombinacije, ko se sinaptonemski kompleks raztopi. [12] [3] : 99 Na tej stopnji se pri mnogih vrstah pojavi mejotski zastoj. [3] : 99

Diakineza Edit

V peti in zadnji fazi profaze I, diakineza (iz grščine za "dvojno gibanje"), je prišlo do popolne kondenzacije kromatina in vse štiri sestrske kromatide je mogoče videti v bivalentih z mikroskopom. Preostala faza je podobna zgodnjim fazam mitotične prometafaze, saj se mejotska profaza konča tako, da se začne tvoriti vretenski aparat, jedrska membrana pa se začne razpadati. [10] [3] : 99

Profaza II Uredi

Profaza II mejoze je zelo podobna profazi mitoze. Najbolj opazna razlika je, da se profaza II pojavlja s haploidnim številom kromosomov v nasprotju z diploidnim številom v mitotični profazi. [12] [10] Tako v živalskih kot v rastlinskih celicah se lahko kromosomi med telofazo I dekondenzirajo, kar zahteva, da se ponovno kondenzirajo v profazi II. [3] : 100 [10] Če kromosomov ni treba ponovno kondenzirati, profaza II pogosto poteka zelo hitro, kot je vidno pri modelnem organizmu Arabidopsis. [10]

Samice sesalcev in ptic se rodijo z vsemi jajčnimi celicami, potrebnimi za prihodnje ovulacije, in te jajčne celice se ustavijo v fazi profaze I mejoze. [15] Na primer, pri ljudeh se jajčne celice tvorijo med tremi in štirimi meseci gestacije znotraj ploda in so zato prisotne ob rojstvu. V tej fazi profaze sem aretirala (diktiat), ki lahko traja desetletja, so v oocitih prisotne štiri kopije genoma. Prilagodljivi pomen aretacije profaze I še vedno ni popolnoma razumljen. Vendar pa je bilo predlagano, da lahko zaustavitev jajčec na stopnji štirih kopij genoma zagotovi informacijsko odvečnost, ki je potrebna za popravilo poškodb v DNK zarodne linije. [15] Zdi se, da je uporabljeni postopek popravljanja homologno rekombinacijsko popravilo. [16] Zdi se, da je sposobnost popravljanja DNK ključni mehanizem za nadzor kakovosti v ženski zarodni liniji in kritična determinanta plodnosti. [16]

Najbolj opazna razlika med profazo v rastlinskih celicah in živalskih celicah se pojavi, ker rastlinske celice nimajo centriolov. Organizacija vretenskega aparata je namesto tega povezana s žarišči na nasprotnih polih celice ali pa je posredovana s kromosomi. Druga pomembna razlika je predprofaza, dodaten korak v mitozi rastlin, ki povzroči nastanek predprofaznega pasu, strukture, sestavljene iz mikrotubul. V mitotični profazi I rastlin ta pas izgine. [10]

Profaza I v mejozi je najkompleksnejša ponovitev profaze, ki se pojavlja tako v rastlinskih celicah kot v živalskih celicah. [3] Za zagotovitev seznanjanja homolognih kromosomov in pravilne rekombinacije genskega materiala so vzpostavljene celične kontrolne točke. Mreža mejotičnih kontrolnih točk je sistem odziva na poškodbe DNK, ki nadzoruje popravilo prekinitve dvojnih verig, strukturo kromatina ter gibanje in združevanje kromosomov. [17] Sistem je sestavljen iz več poti (vključno s kontrolno točko mejotske rekombinacije), ki preprečujejo, da bi celica vstopila v metafazo I z napakami zaradi rekombinacije. [18]


Chapter Six - Chromatin Reorganization Through Mitosis

Chromosome condensation is one of the major chromatin-remodeling events that occur during cell division. The changes in chromatin compaction and higher-order structure organization are essential requisites for ensuring a faithful transmission of the replicated genome to daughter cells. Although the observation of mitotic chromosome condensation has fascinated Scientists for a century, we are still far away from understanding how the process works from a molecular point of view.

In this chapter, I will analyze our current understanding of chromatin condensation during mitosis with particular attention to the major molecular players that trigger and maintain this particular chromatin conformation. However, within the chromosome, not all regions of the chromatin are organized in the same manner. I will address separately the structure and functions of particular chromatin domains such as the centromere. Finally, the transition of the chromatin through mitosis represents just an interlude for gene expression between two cell cycles. How the transcriptional information that governs cell linage identity is transmitted from mother to daughter represents a big and interesting question. I will present how cells take care of the aspect ensuring that mitotic chromosome condensation and the block of transcription does not wipe out the cell identity.