Informație

8.10: Meioză - Ciclul complet - Biologie


Rezultatele învățării

  • Identificați etapele meiozei
  • Descrieți pașii meiozei I
  • Descrieți pașii meiozei II

Acest videoclip vă prezintă meioza I și meioza II:

Un element YouTube a fost exclus din această versiune a textului. O puteți vizualiza online aici: pb.libretexts.org/bionm1/?p=304


Foaia de lucru a diviziunii celulare Ch 8 BI

1. Ce moleculă din celule stochează informațiile genetice?

2. ADN-ul este construit din miliarde de subunități numite __________________________.

3. Ce sunt cromozomii și când pot fi văzuți?

4. Care este forma cromozomilor și din ce 2 lucruri sunt compuși?

5. Fiecare cromozom este o singură moleculă ________________ cu ____________________.

6. Care este scopul histonelor?

7. Care este scopul proteinelor nonhistonice?

8. Cromozomii constau din doi _____________________ identici numiți _________________.

10. Desenați și etichetați părțile unui cromozom.

11. Cromatidele _______________________ în timpul diviziunii celulare, astfel încât cele două celule noi vor fi fiecare
primi _________________ cromatidă.

12. Cum apare ADN-ul într-o celulă între diviziunile celulare?

13. Ce este cromatina și amplificatorul când există în celule?

14. Câți cromozomi au procariotele?

15. Câți cromozomi au fiecare dintre aceste organisme:
A. oameni?
b. câine?
c. musculiță de oțet?

16. Care sunt cele două categorii de cromozomi?

17. Acordați 2 funcții ale cromozomilor sexuali.

18. Numiți cei 2 cromozomi sexuali și spuneți ce combinație determină un organism masculin și unul feminin.

19. Care sunt autozomii și câți autozomi sunt în celulele umane?

20. Ce sunt cromozomii omologi și cum se compară între ei?

22. Într-un cariotip uman, unde s-ar găsi fiecare dintre acestea:
A. cromozomi sexuali?
b. cei mai lungi omologi?
c. autozomi?

23. Care este principala diferență dintre celulele diploide și celule haploide amp?

24. Ce tip de celule la om ar fi diploide? Haploid?

25. Cum sunt abreviate celulele diploide? Celule haploide?

26. Când o celulă haploidă (1n) ______________________ se combină cu o haploidă
_______________________ celulă, noua celulă va fi ______________________
sau ____________________________.

27. Toate celulele sunt derivate din ___________________________________.

30. Descrieți etapele fisiunii binare a unui procariot.

31. Cum se compară cele două celule noi între ele după fisiunea binară? Cum se compară cu celula originală?

32. Ce două părți celulare principale trebuie împărțite în diviziune celulară eucariotă?

33. Numiți cele 2 tipuri de diviziune celulară în eucariote.

35. Ce tip de celulă folosește mitoza?

36. Ce efect are meioza asupra numărului de cromozomi al unei celule?

37. Cum restabilesc celulele produse prin meioză un set complet de cromozomi?

38. Ce este ciclul celular?

39. Desenați și amplificați toate părțile ciclului celular. (Figura 8-5, pagina 149)

40. Cum se numește timpul dintre diviziunile din viața unei celule?

41. În câte faze este împărțită interfaza? Diviziune celulara?

42. Numiți cele 2 părți ale diviziunii celulare.

43. Ce se întâmplă cu celula din fiecare dintre aceste două părți ale diviziunii celulare?

44. În ce etapă își petrec celulele cea mai mare parte a timpului?

45. Care este dimensiunea celulelor imediat după divizarea celulelor?

46. ​​Numiți prima etapă a interfazei și spuneți ce se întâmplă cu celula.

47. În ce etapă a interfazei intră celulele odată ce devin mature?

48. Ce se întâmplă cu o celulă în timpul fazei S a interfazei?

49. Care este ultima etapă a interfazei numită & amp ce se întâmplă cu celula?

50. Ce este faza Go și ce tip de celule umane se află în această fază?

51. Numiți cele 4 etape ale mitozei în ordine.

52. Ce parte celulară se împarte de fapt în timpul mitozei?

53. Descrieți tot ce se întâmplă cu o celulă în timpul profazei.

54. Schițează și etichetează o imagine a unei celule în profază.

55. Ce sunt centrosomii și amplificatorul când apar?

56. Ce tip de celulă are centrosomii?

57. Ce se găsește în interiorul centrosomilor?

58. Se găsesc centrioli atât în ​​celulele vegetale, cât și în cele ale animalelor? Explica.

59. Ce formează din centrioli și amp care este funcția lor?

60. Denumiți cele 2 tipuri de fibre care alcătuiesc fusul mitotic și descrieți fiecare dintre ele.

61. Descrieți tot ce se întâmplă cu o celulă în timpul metafazei.

62. Schițați și amplificați o celulă în timpul metafazei.

63. Descrieți tot ce se întâmplă cu o celulă în timpul anafazei.

64. Schițați și etichetați o celulă în timpul anafazei.

65. Descrieți tot ce se întâmplă cu o celulă în timpul telofazei.

66. Schițați și marcați o celulă animală în timpul telofazei.

67. Mitoza este divizarea _______________________, în timp ce ________________________
este diviziunea citoplasmei.

69. Descrieți cum apare citokineza în celulele animale și includeți un desen (figura 8-7, pagina 151)

70. ____________________ prinde o acțiune a unei celule animale care se împarte în două celule noi
de ______________________________.

71. Cum provine placa celulară în timpul citokinezei unei celule vegetale?

72. Schițați și etichetați o celulă vegetală în timpul citokinezei (figura 8-8, pagina 151)

73. Cum se compară noile celule formate după mitoză și citokinezie amp ca mărime și numărul cromozomului amp între ele și celula originală care s-a divizat?

74. Celula originală care se divide se numește celula _______________________, în timp ce
două celule noi se numesc ____________________ celule. (din prelegere)

76. Ce tip de celulă suferă meioză?

77. Meioza produce ___________________ celule reproductive numite ____________________.

78. Denumiți cei 2 gameti umani și amp spuneți numărul lor cromozomial.

79. Care este numărul cromozomilor pentru oameni?

80. Fuziunea unui _________________ și a unui _____________ produce o
________________ cu 46 (2n) număr cromozomial.

81. Celulele care încep mitoza și amp meioza încep cu un set ____________________ de cromozomi.

82. De câte ori se împart celulele în timpul meiozei?

83. Cum se numesc etapele meiozei?

84. Explicați ce se întâmplă în timpul Meiozei I la fiecare dintre aceste structuri:
A. cromozomi?
b. ax?
c. nucleu?
d. nucleol?

85. Ce este sinapsă și amplificator când apare?

87. Cum sunt aliniate genele pe cromozomii omologi?

88. Explicați ce se întâmplă în timpul traversării?

89. Schițați și colorați o imagine a cromozomilor în timpul încrucișării. (Figura 8-10, pagina 154)

90. Ce tip de material este schimbat în timpul traversării?

91. Trecerea peste rezultate genetice _______________________________.

92. Desenați o celulă în timpul anafazei I și explicați ce se întâmplă.

93. Ce este sortimentul independent și ce rezultat produce?

94. Numiți 2 lucruri care apar în timpul telofazei I.

95. Câte celule se formează la sfârșitul Meiozei I și am câte copii de cromozomi au fiecare celulă?

96. ADN-ul este copiat înainte de Meioza II?

97. Câte celule se formează la sfârșitul Meiozei II și câți cromozomi conțin?

98. La om, meioza apare în ___________________ și în __________________
producând celule numite ________________________.

99. Definiți spermatogeneza și indicați unde apare.

100. Schița spermatogenezei (Figura 8-12a, pagina 155).

101. Ce sunt spermatidele și amp câte se formează din meioză?

102. Definiți oogeneza și indicați unde apare.

103. Schița oogenezei (Figura 8-12B, Pagina 155).

104. Celulele ovule mature se numesc ___________________.

105. Explicați cum se formează o singură celulă de ou în loc de patru din meioză.

106. Cum se numesc celelalte 3 produse ale meiozei?

107. Definiți reproducerea asexuată.

108. Numiți 2 tipuri de reproducere asexuată.

109. Numiți un tip de reproducere asexuată în organismele unicelulare.

110. Cum se compară descendenții reproducerii asexuate cu părinții lor?

111. Definiți reproducerea sexuală.

112. Cum se compară descendenții din reproducerea sexuală cu părinții lor?

113. Există vreodată un caz în reproducerea sexuală în care descendenții pot fi similari genetic? Explica.


Fundal

Meioza și formarea gametilor specializați sunt procese fundamentale de reproducere sexuală. Celulele diploide ale drojdiei de fisiune Schizosaccharomyces pombe suferă două diviziuni nucleare meiotice pentru a produce patru spori rezistenți la stres ca răspuns la stimulii de mediu [1, 2]. Această diferențiere sexuală este însoțită și condusă de un program extins de expresie genică, în timpul căruia o mare parte din toate genele sunt fie induse, fie reprimate [3-5]. Am clasificat anterior genele care sunt reglate în sus cel puțin de patru ori în patru grupuri majore, care reprezintă unde de expresie succesive care coincid cu principalele evenimente biologice ale procesului de diferențiere: gene induse ca răspuns la schimbările de mediu (înfometare și induse de feromoni gene), gene timpurii (faza S pre-meiotică și recombinare), gene medii (diviziuni meiotice și pași timpurii de formare a sporilor) și gene tardive (maturarea sporilor) [4].

Controlul posttranscripțional este implicat în reglarea nivelurilor de ARNm în timpul meiozei [6-8]. În plus, controlul transcripțional are o importanță fundamentală pentru diferențierea sexuală și mai mulți factori de transcripție sunt esențiali pentru reușita meiozei și formarea sporilor. Un subset de gene induse ca răspuns la modificările nutriționale este controlat de factorul de transcripție Ste11p [3, 9], în timp ce unele gene timpurii sunt sub controlul regulatorului transcripțional Rep1p [10-12]. Proteina familiei furculiței Mei4p controlează expresia mai multor gene mijlocii [13-15], iar factorii de transcripție de bază leucină fermoar (bZIP) Atf21p și Atf31p controlează un subset de gene târzii [4]. Cu toate acestea, nu se știe dacă alți factori de transcripție sunt implicați în acest proces și modul în care activitatea diferiților factori este reglementată și coordonată pentru a determina succesiunea ordonată a undelor transcripționale.

Aici, investigăm reglarea genelor meiotice examinând transcriptomul celulelor șterse sau supraexprimând genele care codifică factorii de transcripție a căror expresie este indusă în timpul diferențierii sexuale. Datele noastre evidențiază importanța controlului combinatoriu în reglarea transcripțională și indică faptul că progresia undelor de expresie genică se realizează prin cascade transcripționale și interacțiuni de feedback între factorii de transcripție. De asemenea, identificăm doi noi regulatori de transcripție implicați în controlul genelor târzii.


Meioza II

La unele specii, celulele intră într-o scurtă interfață sau interchinezie, înainte de a intra în meioza II. Interchineziei îi lipsește o fază S, deci cromozomii nu sunt duplicați. Cele două celule produse în meioză trec prin evenimentele meiozei II în sincronie. În timpul meiozei II, cromatidele surori din cele două celule fiice se separă, formând patru noi gameți haploizi. Mecanica meiozei II este similară cu mitoza, cu excepția faptului că fiecare celulă divizantă are un singur set de cromozomi omologi. Prin urmare, fiecare celulă are jumătate din numărul de cromatide surori pentru a se separa ca o celulă diploidă supusă mitozei.

Profaza II

Dacă cromozomii se condensează în telofaza I, se condensează din nou. Dacă s-au format anvelope nucleare, acestea se fragmentează în vezicule. Centrosomii care au fost duplicați în timpul interkineziei se îndepărtează unul de celălalt spre polii opuși și se formează noi fusuri.

Prometafaza II

Anvelopele nucleare sunt complet defalcate, iar fusul este complet format. Fiecare cromatidă soră formează un kinetocor individual care se atașează la microtubuli din polii opuși.

Metafaza II

Cromatidele surori sunt condensate maxim și aliniate la ecuatorul celulei.

Anafaza II

Cromatidele surori sunt îndepărtate de microtubulii kinetocorici și se deplasează către polii opuși. Microtubulii necinetocorici alungesc celula.

Figura 6. Procesul de aliniere a cromozomilor diferă între meioza I și meioza II. În prometafaza I, microtubulii se atașează la cinetocorii fuzionați ai cromozomilor omologi, iar cromozomii omologi sunt dispuși la punctul mediu al celulei în metafaza I. În anafaza I, cromozomii omologi sunt separați. În prometafaza II, microtubulii se atașează la kinetocorii cromatidelor surori, iar cromatidele surori sunt dispuse la punctul mediu al celulelor din metafaza II. În anafaza II, cromatidele surori sunt separate.

Telofaza II și Citokineza

Cromozomii ajung la poli opuși și încep să se descondenseze. În jurul cromozomilor se formează plicuri nucleare. Citokineza separă cele două celule în patru celule haploide unice. În acest moment, nucleele nou formate sunt ambele haploide. Celulele produse sunt unice din punct de vedere genetic datorită sortimentului aleatoriu de omologi paterni și materni și datorită recombinării segmentelor materne și paterne de cromozomi (cu seturile lor de gene) care are loc în timpul încrucișării. Întregul proces de meioză este prezentat în Figura 7.

Figura 7. O celulă animală cu un număr diploid de patru (2n = 4) continuă prin etapele meiozei pentru a forma patru celule fiice haploide.

Recenzie video: Meioză

Acest videoclip vă prezintă meioza I și meioza II:


8.10: Ciclul Cori

Gluconeogeneza din lactat este deosebit de importantă în perioadele de activitate fizică intensă. Așa cum s-a discutat anterior, când aportul de oxigen este insuficient, de obicei în timpul activității musculare intense, piruvatul generat în timpul glicolizei este transformat în acid lactic de lactatul dehidrogenază. În loc să se acumuleze în interiorul celulelor musculare, lactatul produs prin fermentarea anaerobă este preluat de ficat. Aceasta inițiază cealaltă jumătate a ciclului Cori. În ficat apare gluconeogeneza.

Deci glicoliza în mușchi și gluconeogeneza în ficat par a fi ciclice (vezi imaginea de mai jos). De fapt, acest ciclu aparent a fost recunoscut de Carl și Gerti Cori, care au împărtășit Premiul Nobel pentru medicină sau fiziologie din 1947 cu Bernardo Houssay pentru că au descoperit cum glicogenul este descompus în piruvat în celulele musculare (de fapt cele mai multe), care pot fi apoi utilizate pentru a resinteza glucoza din celulele hepatice. Denumit după Coris, ciclul Cori, prezentat mai jos, recunoaște interdependența ficatului și a mușchilor în defalcarea și resinteza glucozei. Glucoza generată în ficat poate pătrunde în fluxul sanguin și poate fi utilizată în mușchi pentru a susține activitatea fizică.


De ce este importantă meioza?

Meioza este importantă deoarece, în timpul reproducerii sexuale, asigură faptul că toate organismele produse au numărul corect de cromozomi. De asemenea, este responsabil pentru producerea de variații genetice în timpul procesului de recombinare și repară unele defecte genetice.

Meioza este importantă deoarece reprogramează gametii, care ajută la dezvoltarea și creșterea ovulului fertilizat. În timpul procesului, menține integritatea liniei germinale prin eliminarea ARN-ului și proteinelor defecte și elimină meiocitele defecte.

Meioza este o formă de diviziune celulară care creează noi combinații de material genetic în celulele fiice nou-formate. În timpul acestei diviziuni, sunt folosite doar jumătate din numărul cromozomilor părinți, iar meioza are loc în patru procese vitale.

Profazul este primul pas în meioză și apare atunci când cromozomii se condensează până devin vizibili în interiorul nucleului. Metafaza se întâmplă atunci când microtubulii ies din fiecare fus și se atașează la kinetocor. Anafaza este procesul în care acești microtubuli se dezasamblează și se contractă, trăgând doi cromozomi spre capetele opuse ale celulei. În timpul telofazei, citoplasma se împarte în două.

Odată ce meioza este finalizată, ciclul începe din nou și este cunoscut sub numele de meioza II. A doua oară, cromozomii din celulă rămân aceiași.


13.8 Fiziologia reproducerii feminine

Anatomia și fiziologia reproducerii feminine are multe asemănări cu cea a bărbatului. Așa cum s-a descris mai sus, femeile folosesc, de asemenea, secreția de LH și FSH din hipofiza declanșată de GRH din hipotalamus pentru a stimula producția de hormoni de către gonade. Există, de asemenea, feedback negativ pentru a regla producția de hormoni. Cu toate acestea, la femei, interacțiunea dintre semnalele hormonale este mai complicată decât la bărbați. În timp ce feedback-urile și semnalizarea hormonală masculină asigură un nivel relativ constant al testosteronului hormonului sexual, la femei există un ciclu lunar pe parcursul căruia nivelurile hormonilor circulanți cresc în jos, în același timp în care apar modificări în ovare și în uter. Această creștere a hormonilor împreună cu modificările din ovare și uter necesită controale fiziologice mai complicate descrise mai jos.

Ciclul lunar de reproducere feminin poate fi împărțit în trei faze, faza foliculară, ovulația și faza luteală. Pentru fiecare dintre aceste faze, se produc modificări concomitente în uter și în ovare. Vedeți figura de mai jos pentru o diagramă a fazelor ciclului reproductiv feminin și a ceea ce se întâmplă în ovar, uter și nivelurile hormonilor circulanți.

Figura 13.9 Ciclul hormonal feminin.

Faza foliculară

Denumirea de „fază foliculară” se referă la foliculul care conține ou în ovar care se maturizează în timpul acestei faze (rețineți histologia ovariană prezentată în Figura 7). Această fază începe în prima zi a ciclului reproductiv al unei femei. Prima zi este definită ca prima zi a menstruației (prima zi a unei perioade). Menstruația are loc în primele 5 zile ale fazei foliculare. În aceste zile, dacă o femeie nu este însărcinată, nivelurile circulante scăzute ale hormonului progesteron declanșează defalcarea endometrului (mucoasa uterului). Acest țesut bogat în sânge iese din uter prin colul uterin și apoi lasă corpul în afara vaginului. În timpul menstruației, nivelurile circulante scăzute de estrogen și progesteron stimulează producția de GRH (din hipotalamusul din creier), ceea ce duce la secreția LH și FSH de către glanda pituitară. FSH semnalează maturarea mai multor foliculi în cadrul ovarelor. Aceste celule foliculare produc o cantitate constantă de estrogen (rețineți că estradiolul (un tip de estrogen) crește din ziua 1-12 în Figura 13.7). În faza foliculară timpurie, estrogenul oferă feedback negativ pentru producția de LH și FSH. La aproximativ 5 zile de la faza foliculară, după terminarea menstruației, producția de estrogen face ca stratul endometrial al uterului să înceapă să se îngroașe, pregătind uterul pentru un ovul fertilizat. În timp ce mai mulți foliculi din ovar încep procesul de maturare, de cele mai multe ori un singur folicul dintr-un ovar devine dominant și continuă să se maturizeze. În jurul celei de-a 12-a zile a fazei foliculare, nivelurile de estrogen ating un nivel suficient de ridicat pentru a declanșa trecerea de la estrogen care oferă feedback negativ asupra GRH și, prin urmare, secreția LH și FSH de către hipofiză, la estrogenul care oferă un feedback pozitiv (diagramă în Figura 8) . În acest moment, estrogenul declanșează o eliberare crescută de GRH, provocând mai multă eliberare de LH și FSH, provocând o creștere a nivelurilor circulante de LH și FSH (rețineți vârful LH și FSH între ziua 12 și 15). Picul acestor hormoni provoacă ovulația.

Figura 13.10 Feedback pozitiv: la niveluri scăzute, estrogenul este reglat ca un feedback negativ (similar cu reglarea T). Pe măsură ce foliculul ovarian se dezvoltă, nivelul de estrogen crește. La aceste niveluri mai ridicate de estrogen, reglarea GRH trece la un feedback pozitiv, în care estrogenul determină eliberarea crescută de GRH din hipotalamus, care declanșează o creștere a secreției de LH și FSH de către hipofiză.

Verifică-te

Ovulația

Ovulația se referă la ruperea unui folicul matur în ovar, acest folicul rupt eliberând un ovocit (un ou nefertilizat) în spațiul abdominal. Deoarece această ruptură este o ruptură reală, unele femele vor simți o durere ușoară sau ușoară în timpul ovulației. Ovulația are loc în general în jurul zilei 14 a ciclului de reproducere într-un ovar. Oocitul se deplasează în oviducte și acolo completează meioza I, producând un ovocit și un corp polar mai mic. (Meioza I începe atunci când un făt feminin este in utero și se oprește ani de zile până când acel făt feminin se naște, se dezvoltă și începe ovulația). La ovulație ovocitul începe meioza II, dar va completa meioza II numai dacă ovocitul este fertilizat.

Faza luteală

În timpul fazei luteale, foliculul acum gol din ovar se prăbușește. Această masă de celule prăbușite se numește corp galben. Corpul galben produce progesteron care intră în circulația sângelui. Progesteronul semnalează hipotalamusul pentru a semnaliza hipofiza pentru a reduce producția de FSH și LH, ceea ce împiedică maturizarea altor foliculi. Dacă ovocitul din oviduct nu este fertilizat, corpul galben se degradează, provocând o scădere a progesteronului, care declanșează începutul menstruației și revenirea la faza foliculară a ciclului reproductiv (înapoi la ziua 1 după aproximativ un ciclu de 28 de zile ).

Dacă ovocitul este fertilizat de un spermatozoid în oviduct, ovocitul completează meioza II, formând un ovul fertilizat (numit acum zigot) și un alt corp polar. Zigotul se deplasează prin oviduct, trecând prin mai multe diviziuni celulare până când este numit blastocist. Apoi, blastocistul se implantează în mucoasa uterină. În acest moment, blastocistul începe să producă hormonul gonadotropină corionică umană (HCG), care semnalizează corpul galben din ovar să continue să producă progesteron. (HCG este hormonul detectat de testele de sarcină la domiciliu.) Acest progesteron crescut continuu în sânge previne vărsarea mucoasei uterine, astfel încât să se poată menține o sarcină. În cele din urmă, după aproximativ 12 săptămâni de dezvoltare embrionară, placenta (organul care leagă fătul în curs de dezvoltare de mamă) preia producția de progesteron și corpul galben se degradează. În acest moment, embrionul este denumit făt și va continua dezvoltarea fetală asistată de placentă.


Comparând meioza și mitoza

Mitoza și meioza sunt ambele forme de diviziune a nucleului în celulele eucariote. Aceștia împărtășesc unele asemănări, dar prezintă diferențe distincte care duc la rezultate foarte diferite (Figura 6). Mitoza este o singură diviziune nucleară care are ca rezultat două nuclee care sunt împărțite în două celule noi. Nucleii sunt identici genetic cu nucleul original. La majoritatea plantelor și a tuturor speciilor de animale, celulele diploide sunt de obicei supuse mitozei pentru a forma noi celule diploide. În schimb, meioza constă din două diviziuni nucleare care rezultă în patru nuclee care sunt împărțite în patru celule noi. Nucleii rezultați din meioză nu sunt identici genetic și conțin un singur set de cromozomi.

Principalele diferențe dintre mitoză și meioză apar în meioza I, care este o diviziune nucleară foarte diferită de mitoză. În meioza I, perechile de cromozomi omologi se asociază între ele, sunt legate între ele și suferă încrucișări între cromatide nonsister. Se aliniază de-a lungul plăcii metafazate sub formă de tetrade. Odată cu separarea tetradului în timpul anafazei I, numărul seturilor cromozomiale a fost redus. Mitoza nu are reducere cromozomială.

Meioza II este mult mai analogă unei diviziuni mitotice. În acest caz, cromozomii duplicați se aliniază pe placa metafazică. În timpul anafazei II, ca și în anafaza mitotică, centromerii se divid și o cromatidă soră este trasă la un pol, în timp ce cealaltă cromatidă soră este trasă la celălalt pol. În caz contrar, cele două produse ale fiecărei diviziuni individuale de meioză II ar fi identice (ca în mitoză). Dar vor exista întotdeauna unele treceri. Meioza II nu este o diviziune de reducere deoarece, deși există mai puține copii ale genomului. Există încă un set de cromozomi, ca la sfârșitul meiozei I.

Figura 6. Meioza și mitoza sunt precedate de o rundă de replicare a ADN, cu toate acestea, meioza include două divizii nucleare. Cele patru celule fiice rezultate din meioză sunt haploide și distincte genetic. Celulele fiice rezultate din mitoză sunt diploide și identice cu celula părinte.

Link către învățare

Faceți clic pe pașii acestei animații interactive pentru a compara procesul meiotic al diviziunii celulare cu cel al mitozei: Cum se împart celulele.


Cititorul de modificare a histonei ZCWPW1 este necesar pentru meioza profază I la bărbați, dar nu la șoareci femele

Meioza este un tip specializat de diviziune celulară care creează celule germinale haploide și asigură diversitatea genetică a acestora prin recombinare omoloagă. Arătăm că cititorul H3K4me3 ZCWPW1 este necesar în mod specific pentru progresia meiozei profazei I la bărbați, dar nu și la celulele germinale femele la șoareci. Pierdere de Zcwpw1 la șoarecii masculi au provocat un eșec complet al sinapsisului, ducând la stoparea meiotică în etapa zigotenei până la pahitene, însoțită de o reparație incompletă a ADN-ului cu dublu fir și lipsa formării încrucișate, ceea ce duce la infertilitate masculină. În ovocite, ștergerea Zcwpw1 doar oarecum a încetinit progresia meiozei profazei I Zcwpw1 - / - ovocitele au reușit să completeze meioza și Zcwpw1 - / - șoarecii femele au avut fertilitate normală până la vârsta adultă. Concluzionăm că cititorul H3K4me3 ZCWPW1 este indispensabil sinapsiei meiozei la bărbați, dar este dispensabil pentru femei. Rezultatele noastre sugerează că ZCWPW1 poate reprezenta un regulator epigenetic epigenetic dependent de sex al meiozei celulelor germinale la mamifere.

Cifre

Fig. 1. Expresia ZCWPW1 și localizarea dinamică ...

Fig. 1. Expresia ZCWPW1 și localizarea dinamică în celulele germinale meiotice.

Fig. 2. ZCWPW1 este necesar pentru întreținerea ...

Fig. 2. ZCWPW1 este necesar pentru menținerea fertilității într-o manieră dependentă de sex.

Fig. 3. Sinapsă cromozomială perturbată în Zcwpw1 ...

Fig. 3. Sinapsă cromozomială perturbată în Zcwpw1 - / - spermatocite.

( A la F ) Cromozomul se răspândește ...

Fig. 4. Zcwpw1 este esențial pentru bărbați ...

Fig. 4. Zcwpw1 este esențială pentru recombinarea meiotică masculină.

( A la U ) Imunozarea ...

Fig. 5. Profază de meioză reușită, dar întârziată ...

Fig. 5. Meioza profază I cu succes, dar întârziată Zcwpw1 - / - ovocite.


Priveste filmarea: TELEȘCOALĂ (Ianuarie 2022).