Synaptonemálního komplexu

Synaptonemální komplex (SC) je proteinový komplex, který se tvoří mezi homologními chromozomy (dva páry sesterských chromatid ) během meiózy . Synaptonemální komplex je pravděpodobně spojnicí mezi chromozomy během páření ( synapsi ).

Historie objevů

Synaptonemální komplex byl nezávisle popsán v roce 1956 průkopníky elektronové mikroskopie Montrose Moses v primárních spermatocytech raka Procambarus clarkii [1] a Don Fawcett v holubích , kočičích a lidských spermatocytech [2] .

Funkce

Nyní bylo prokázáno, že synaptonemální komplex není nutný pro genetickou rekombinaci . V průběhu výzkumu se ukázalo, že vzniká po rekombinaci a mutantní kvasinkové buňky , které nejsou schopny vytvořit synaptonemální komplex, pokračují ve výměně genetického materiálu (tedy v rekombinaci). V současné době se má za to, že SC působí jako „podpora“ pro průchod normálního křížení mezi homologními chromozomy.

Struktura

Jak je vidět v elektronovém mikroskopu , synaptonemální komplex se skládá ze tří částí: dvou paralelních podélných bočních částí a centrálního prvku. Byly popsány tři specifické synaptonemální komplexní proteiny: SYCP1, SYCP2 a SYCP3. Longitudinální elementy jsou tvořeny primárně proteinem SYCP3 a sekundárně proteinem SYCP2. Navíc zahrnují zkřížená vlákna složená z proteinu SYCP1. Centrální protein se skládá z proteinu SYCP1 a alespoň dvou dalších proteinů. U lidí je gen SYCP1 lokalizován na chromozomu 1p13, SYCP2 na chromozomu 20q13.33 a SYCP3 na 12q.

SC lze vidět pod světelným mikroskopem za použití stříbrných nebo imunofluorescenčních technik značících proteiny SYCP3 nebo SYCP2.

Taková "třídílná" struktura je vidět ve fázi pachytenové profáze prvního dělení meiózy u mužů i žen během gametogeneze . Před pachytenem se začnou tvořit laterální elementy během leptotenu , jejich tvorba je ukončena stádiem zygotenu . Po dokončení pachytenu se SC rozpadne a již není vidět.

Synaptonemální komplex odráží povahu párování (synapsi) homologních chromozomů a může být použit k detekci abnormalit v párování chromozomů u jedinců s chromozomálními abnormalitami (v počtu nebo struktuře). Pohlavní chromozomy savců samců podléhají pouze neúplné synapsi, protože v páru XY se tvoří pouze krátké SC.

Synaptonemální komplex v různých eukaryotických organismech se strukturálně liší velmi málo, i když mezi proteiny existují vážné rozdíly. V mnoha organismech má SC jedno nebo více „rekombinačních ztluštění“ omezených na svůj centrální prostor. Taková ztluštění pravděpodobně odpovídají rekombinaci, která již v této oblasti nastala.

Poznámky

1. ↑ Moses MJ Chromozomální struktury v račích spermatocytech // Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. - 1956. - Sv. 2, č. 2 . - S. 215-218. doi : 10.1083 / jcb.2.2.215 . — PMID 13319383 .
2. ↑ Fawcett DW Jemná struktura chromozomů v meiotické profázi spermatocytů obratlovců // Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. - 1956. - Sv. 2. - S. 403-406. - doi : 10.1083/jcb.2.4.403 . — PMID 13357504 .

Literatura

• Bogdanov Yu.F., Kolomiets OL Synaptonemální komplex jako indikátor dynamiky meiózy a variability chromozomů. - M. : KMK, 2007. - 360 s. - 600 výtisků.  - ISBN 978-5-87317-370-9 .
• Moses MJ Synaptinemal complex  // Annual Review of Genetics. - 1968. - Sv. 2. - S. 363-412. - doi : 10.1146/annurev.ge.02.120168.002051 .
• Zickler D., Kleckner N. Meiotické chromozomy: integrující struktura a funkce // Annual Review of Genetics. - 1999. - Sv. 33. - S. 603-754. - doi : 10.1146/annurev.genet.33.1.603 .
• Karp G. Buněčná a molekulární biologie: koncepty a experimenty . — 6. vydání. - Wiley, 2010. - S.  590 -598. — 832 s. - ISBN 978-0-470-48337-4 .