Das Diakinese Es ist die fünfte und letzte Subphase der Prophase I der Meiose, in der sich die vor der Meiose filamentösen Chromosomen maximal zusammenziehen. Die Kontraktion der Chromosomen macht sie bei nachfolgenden Teilungsbewegungen, die zur Bildung von haploiden Zellen oder Gameten führen, wendiger..
Am Ende der Diakinese wird die Kernspindel gebildet, deren Anhaftung an die Kinetochoren der Chromosomen durch Mikrotubuli sie zu den Polen der Zelle zieht. Dieses Phänomen inspirierte den Begriff Diakinese, abgeleitet von den griechischen Wörtern, die Bewegungen in entgegengesetzte Richtungen bedeuten..
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Die Funktion der Meiose besteht darin, vier haploide Zellen aus einer diploiden Zelle zu produzieren. Dazu müssen bei der Meiose die Chromosomen klassifiziert und verteilt werden, damit sich ihre Anzahl halbiert.
Die Meiose besteht aus zwei Stadien, die als Meiose I und II bezeichnet werden und jeweils in fünf Phasen unterteilt sind, die als Prophase, Prometaphase, Metaphase, Anaphase und Telophase bezeichnet werden. Die gleichnamigen Stadien der Meiose I und II werden durch Hinzufügen von "I" oder "II" unterschieden..
Bei Meiose I teilt sich die ursprüngliche Zelle in zwei Teile. In Meiose II produziert eine neue Division vier Gameten.
Auf der Ebene eines Paares von Allelen betrachtet hätte die ursprüngliche Zelle ZU,zu. Vor der Meiose bewirkt die DNA-Replikation, dass diese Zelle hat ZU,ZU;;zu,zu. Meiose Ich produziere eine Zelle mit ZU,ZU und ein anderer mit zu,zu. Meiose II teilt beide Zellen in Gameten mit ZU, ZU, zu, zu.
Meiose-Prophase I ist die längste und komplexeste Phase der Meiose. Es besteht aus fünf Unterphasen: Leptotin, Zygoten, Pachyten, Diplotin und Diakinese..
Während dieses Prozesses kondensieren Chromosomen (ziehen sich zusammen), homologe Chromosomen erkennen sich gegenseitig (Synapsen) und tauschen Segmente zufällig aus (Crossover). Die Kernmembran zerfällt. Kernspindel erscheint.
Während des Leptotens beginnen die Chromosomen, die sich während der vorhergehenden Periode des Zellwachstums und der Genexpression repliziert hatten und sich in einem diffusen Zustand befanden, zu kondensieren und werden unter einem optischen Mikroskop sichtbar..
Während des Zygotens beginnen sich die homologen Chromosomen auszurichten. Die Synapse findet statt, begleitet von der Bildung einer Proteinstruktur, die als synaptonemaler Komplex bezeichnet wird, zwischen gepaarten Chromosomen
Während des Pachytens richten sich homologe Chromosomen vollständig aus und bilden Bivalente oder Tetraden, von denen jede zwei Paare von Schwesterchromatiden oder Monaden enthält. In dieser Unterphase findet die Überkreuzung zwischen jedem dieser Paare statt. Die Kontaktpunkte der gekreuzten Chromatiden werden Chiasmata genannt.
Während des Diplotens verkürzen und verdicken sich die Chromosomen weiter. Der synaptonemale Komplex verschwindet fast vollständig. Homologe Chromosomen beginnen sich gegenseitig abzustoßen, bis sie nur noch durch Chiasmata verbunden sind.
Diploten kann eine lange Zeit dauern, bis zu 40 Jahre bei Frauen. Die Meiose in menschlichen Eizellen stoppt in Diploten um den siebten Monat der fetalen Entwicklung und führt zu Diakinese und Meiose II, die in einer Befruchtung der Eizelle gipfelt..
Bei der Diakinese erreichen die Chromosomen ihre maximale Kontraktion. Die nukleare oder meiotische Spindel beginnt sich zu bilden. Die Bivalente beginnen ihre Migration zum Zelläquator, gesteuert durch die nukleare Nutzung (diese Migration wird während der Metaphase I abgeschlossen)..
Zum ersten Mal im Verlauf der Meiose können die vier Chromatiden jedes zweiwertigen Stoffes beobachtet werden. Die Überkreuzungsstellen überlappen sich und machen die Chiasmen deutlich sichtbar. Der synaptonemale Komplex verschwindet vollständig. Die Nukleolen verschwinden ebenfalls. Die Kernmembran zerfällt und wandelt sich in Vesikel um.
Die Kondensation von Chromosomen während des Übergangs von Diplotin zu Diakinese wird durch einen bestimmten Proteinkomplex reguliert, der als Kondensin II bezeichnet wird. Bei der Diakinese endet die Transkription und der Übergang zur Metaphase I beginnt.
Die Anzahl der bei der Diakinese beobachteten Chiasmen ermöglicht eine zytologische Abschätzung der Gesamtlänge des Genoms eines Organismus.
Die Diakinese ist ein ideales Stadium, um Chromosomenzählungen durchzuführen. Die extreme Kondensation und Abstoßung zwischen zweiwertigen Stoffen ermöglicht eine gute Definition und Trennung derselben.
Während der Diakinese ist die Kernspindel nicht vollständig an die Chromosomen gebunden. Dies ermöglicht es ihnen, gut getrennt zu sein und ihre Beobachtung zu ermöglichen.
Rekombinationsereignisse (Überkreuzungen) können in Diakinesezellen durch herkömmliche zytogenetische Techniken beobachtet werden..
Bei Männern mit Down-Syndrom wird das Vorhandensein des zusätzlichen Chromosoms 21 in den meisten Zellen von Pachyten aufgrund seiner Verschleierung im Sexualvesikel nicht nachgewiesen..
Diese strukturelle Komplexität erschwert die Identifizierung einzelner Chromosomen. Im Gegensatz dazu kann dieses Chromosom in der überwiegenden Mehrheit der Zellen in der Diakinese leicht sichtbar gemacht werden..
Die so nachgewiesene Beziehung zwischen Chromosom 21 und dem XY-Komplex während des Pachytens könnte die Ursache für ein spermatogenes Versagen beim Down-Syndrom sein, wie dies allgemein bei Hybridtieren beobachtet wurde, bei denen die Assoziation eines zusätzlichen Chromosoms mit diesem Komplex zu männlicher Sterilität führt.
Die Beobachtung von Chiasmen während der Diakinese ermöglicht die direkte Untersuchung der Anzahl und des Ortes von Rekombinationen auf einzelnen Chromosomen.
Dank dessen ist beispielsweise bekannt, dass eine Frequenzweiche eine zweite Frequenzweiche in derselben Region hemmen kann (chiasmatische Interferenz) oder dass Frauen mehr Chiasmen haben als Männer.
Diese Technik weist jedoch einige Einschränkungen auf:
1) Die Diakinese ist von kurzer Dauer, daher kann es schwierig sein, geeignete Zellen zu finden. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, Zellen zu verwenden, die während des Pachytens erhalten wurden, das eine Teilphase von viel längerer Dauer ist, wenn die Art der Untersuchung dies zulässt..
2) Um Zellen in der Diakinese zu erhalten, müssen Eizellen (Frauen) oder Hodenbiopsien (Männer) extrahiert werden. Dies ist ein schwerwiegender Nachteil bei Studien mit Menschen..
3) Aufgrund ihrer hohen Kondensation sind die Chromosomen von Zellen in der Diakinese nicht optimal für Färbeverfahren wie G-, C- oder Q-Banden. Dieses Problem macht es auch schwierig, andere morphologische Details zu beobachten, die bei Nicht-Chromosomen offensichtlicher sind . vertraglich.
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