Synapsis of syndesis is de paring in lengterichting van hom*ologe chromosomen . Synapsis vindt voornamelijk plaats tijdens profase I van meiose I. Een eiwitcomplex genaamd het synaptonemale complex verbindt de hom*ologen. De chromatiden verstrengelen zich, breken uit elkaar en wisselen stukken met elkaar uit in een proces dat oversteken wordt genoemd . De cross-over-site vormt een "X" -vorm die een chiasma wordt genoemd. Synapsis organiseert hom*ologen zodat ze kunnen worden gescheiden in meiose I. Cross-over tijdens synapsis is een vorm van genetische recombinatie die uiteindelijk gameten produceert die informatie van beide ouders hebben.
Belangrijkste afhaalrestaurants: wat is Synapsis?
- Synapsis is de paring van hom*ologe chromosomen voorafgaand aan hun scheiding in dochtercellen. Het wordt ook wel syndese genoemd.
- Synapsis vindt plaats tijdens profase I van meiose I. Naast het stabiliseren van de hom*ologe chromosomen zodat ze correct scheiden, vergemakkelijkt synapsis de uitwisseling van genetisch materiaal tussen de chromosomen.
- Crossing-over vindt plaats tijdens synapsis. Een x-vormige structuur, een chiasma genaamd, vormt waar de armen van chromosomen elkaar overlappen. Het DNA breekt bij het chiasma en het genetische materiaal van de ene hom*oloog wisselt met dat van het andere chromosoom.
Synapsis in detail
Wanneer meiose begint, bevat elke cel twee exemplaren van elk chromosoom - één van elke ouder. In profase I vinden de twee verschillende versies van elk chromosoom (hom*ologen) elkaar en verbinden ze, zodat ze evenwijdig aan elkaar kunnen worden uitgelijnd op de metafaseplaat en uiteindelijk worden gescheiden om twee dochtercellen te vormen. Een lintachtig eiwitraamwerk genaamd de synaptonemale complexe vormen. Het synaptonemale complex verschijnt als een centrale lijn geflankeerd door twee laterale lijnen, die zijn bevestigd aan hom*ologe chromosomen. Het complex bevat een synapsis in een vaste toestand en biedt het raamwerk voor chiasma-vorming en de uitwisseling van genetisch materiaal bij kruisingen. De hom*ologe chromosomen en het synaptonemale complex vormen een structuur die bivalent wordt genoemd. Wanneer de kruising voltooid is, scheiden de hom*ologe chromosomen zich in chromosomen met recombinante chromatiden.
:max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-1048828128-157a76170f1e4ca8841bf66f0cc042e6.jpg "Wat is synapsis? Definitie en functie (1)")
Synapsis-functies
De belangrijkste functies van synapsis bij mensen zijn het organiseren van hom*ologe chromosomen, zodat ze zich goed kunnen delen en genetische variabiliteit bij het nageslacht te garanderen. In sommige organismen lijkt kruising tijdens synapsis bivalenten te stabiliseren. Bij fruitvliegen ( Drosophila melanogaster ) en bepaalde nematoden ( Caenorhabditis elegans ) gaat synapsis echter niet gepaard met meiotische recombinatie.
Chromosoomuitschakeling
Soms treden er problemen op tijdens synapsis. Bij zoogdieren verwijdert een mechanisme dat chromosoomuitschakeling wordt genoemd, defecte meiotische cellen en "legt" hun genen uit. Chromosoomuitschakeling begint op de plaatsen van dubbelstrengs breuken in de DNA-helix.
Veelgestelde vragen over Synapsis
Leerboeken vereenvoudigen doorgaans beschrijvingen en illustraties van synapsis om studenten te helpen de basisconcepten te begrijpen. Dit leidt echter soms tot verwarring.
De meest voorkomende vraag die studenten stellen is of synapsis alleen voorkomt op enkele punten op hom*ologe chromosomen. In feite kunnen chromatiden veel chiasma's vormen, waarbij beide sets hom*ologe armen betrokken zijn. Onder een elektronenmicroscoop lijkt het paar chromosomen op meerdere punten verstrengeld en gekruist. Zelfs zusterchromatiden kunnen oversteken, hoewel dit niet resulteert in genetische recombinatie omdat deze chromatiden identieke genen hebben. Soms vindt synapsis plaats tussen niet-hom*ologe chromosomen. Wanneer dit gebeurt, maakt een chromosoomsegment los van het ene chromosoom en hecht het zich aan een ander chromosoom. Dit resulteert in een mutatie die een translocatie wordt genoemd.
Een andere vraag is of synapsis ooit optreedt tijdens profase II van meiose II of dat het kan optreden tijdens profase van mitose. Terwijl meiose I, meiose II en mitose allemaal profase omvatten, is synapsis beperkt tot profase I van meiose omdat dit de enige keer is dat hom*ologe chromosomen met elkaar paren. Er zijn bepaalde zeldzame uitzonderingen wanneer oversteken optreedt bij mitose . Het kan voorkomen als een toevallige chromosoomparing in aseksuele diploïde cellen of als een belangrijke bron van genetische variatie in sommige soorten schimmels. Bij mensen kan mitotische cross-over mutatie of kankergenexpressie mogelijk maken die anders zou worden onderdrukt.
bronnen
- Dernburg, AF; McDonald, K.; Molder, G.; et al. (1998). "Meiotische recombinatie in C. elegans wordt geïnitieerd door een geconserveerd mechanisme en is overbodig voor hom*ologe chromosoomsynapsis". cel . 94 (3): 387-98. doi:10.1016/s0092-8674(00)81481-6
- Ellnati, E.; Russell, HR; Ojarikre, OA; et al. (2017). "DNA-schadereactie-eiwit TOPBP1 reguleert X-chromosoom tot zwijgen brengen in de zoogdierkiemlijn". Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS. _ 114 (47): 12536-12541. doi:10.1073/pnas.1712530114
- McKee, B, (2004). "hom*ologe koppeling en chromosoomdynamiek in meiose en mitose". Biochim Biophys Acta . 1677 (1-3): 165-80. doi:10.1016/j.bbaexp.2003.11.017.
- Pagina, J.; de la Fuente, R,; Gomez, R.; et al. (2006). "Sex chromosomen, synapsis en cohesins: een complexe aangelegenheid". chromosoom . 115 (3): 250–9. doi:10.1007/s00412-006-0059-3
- Revenkova, E.; Jessberger, R. (2006). "Shaping meiotische profase-chromosomen: cohesins en synaptonemale complexe eiwitten". chromosoom . 115 (3): 235-40. doi:10.1007/s00412-006-0060-x
