Diplotenní nebo diplonema je čtvrtým subfasede profáze I meiotické dělení buněk a vyznačuje se oddělení chromatid homologních chromozomů. Během této dílčí fáze můžete vidět místa na chromozomech, kde došlo k rekombinaci, tato místa se nazývají chiasmy.
Rekombinace nastane, když se odřízne řetězec genetického materiálu, aby se spojil s jinou molekulou s jiným genetickým materiálem. Během diplotene může meióza zažít pauzu a tato situace je pro lidskou rasu jedinečná. Tento stav pauzy nebo latence, ke kterému dochází u vajíček, se nazývá dictyoten.
-
Autor: RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archiv autora), prostřednictvím Wikimedia Commons
V tomto případě lidské vajíčka přestanou svou aktivitu až do sedmého měsíce embryonálního vývoje a aktivita se obnoví, jakmile jedinec dosáhne sexuální zralosti.
Diplotene začíná, když se chromozomy oddělují a současně se zvětšují a oddělují od jaderné membrány.
Vytvoří se tetrady (dva chromozomy) čtyř chromatidů a sesterské chromatidy v každém tetradu jsou spojeny centromery. Chromatidy, které překročily, se spojí chiasmaty.
Redukční dělení buněk
Meióza je specializovaná třída buněčného dělení, které snižuje počet chromozomů na polovinu a vytváří čtyři haploidní buňky.
Každá haploidní buňka je geneticky odlišná od mateřské buňky, která ji vytvořila, a od ní pocházejí pohlavní buňky, také nazývané gamety
Tento postup se vyskytuje u všech jednobuněčných (eukaryotických) a mnohobuněčných bytostí pohlavního rozmnožování: zvířat, rostlin a hub. Když se vyskytnou chyby v meióze, je zřejmá aneuploidie a je hlavní známou příčinou potratu a nejčastější genetickou příčinou postižení.
Fáze
Meiotický proces probíhá ve dvou fázích nebo fázích: Meiosis I a Meiosis II. Meióza I se zase skládá ze čtyř fází: profáze I, metafáze I, anafázy I a telophase.
První divize je více specializovaná na dvě divize: buňky, které z ní vyplývají, jsou haploidní buňky.
V této fázi dochází k redukčnímu dělení genomu a jeho nejdůležitějším okamžikem je profáze, což je dlouhé a složité stadium, ve kterém dochází k oddělení homologních chromozomů.
V profázi I se homologní chromozomy spárují a dochází k výměně DNA (homologní rekombinace). K křížení chromozomů dochází, což je rozhodující proces pro spojování homologních chromozomů a následně pro specifické oddělení chromozomů v prvním dělení.
Nové směsi DNA produkované křížením jsou významným zdrojem genetické variace, která vytváří nové kombinace alel, což může být pro daný druh velmi příznivé.
Spárované a replikované chromozomy se nazývají bivalentní nebo tetrady, které mají dva chromozomy a čtyři chromatidy, přičemž jeden chromozom pochází od každého rodiče.
Spojení homologních chromozomů se nazývá synapse. V této fázi se nesesterské chromatidy mohou protínat v bodech zvaných chiasmata (množné číslo; singulární chiasma).
Prophase I je nejdelší fází meiózy. Je rozdělena do pěti náhradníků, které jsou pojmenovány na základě vzhledu chromozomů: leptoten, zygoten, pachyten, diplotene a diakinesis.
Před začátkem substituce diplotene dochází k homologní rekombinaci a dochází k křížům mezi chromozomy nesesterských chromatidů v jejich chiasmech. V tu chvíli jsou chromozomy těsně spárovány.
Popis diplotene
Diplotene, také nazývaný diplonema, (z řeckého diploo: double and tainia: ribbon nebo thread) je dílčí stádium, které následuje po pachytenu. Před diplotenem se homologní chromozomy spárovaly a vytvořily tetrady nebo bivalentní (genetická hodnota obou rodičů), zkrátily se, zesílily a sesterské chromatidy se diferencují.
Struktura podobná zipu, nazývaná synaptonemický komplex, se tvoří mezi chromozomy, které se spárovaly a poté se rozpadaly, ve fázi diplotene, což způsobilo, že se homologní chromozomy mírně oddělily.
Chromozomy se uvolňují a umožňují transkripci DNA. Homologní chromozomy z každého vytvořeného páru však zůstávají úzce propojeny v chiasmech, regionech, kde došlo k překročení. Chiasmy zůstávají na chromozomech, dokud se neoddělí při přechodu na anafázi I.
V diplotene se synaptonemické komplexy oddělují, centrální prostor se zvětšuje a komponenty mizí, zůstávají pouze v regionech, kde byly chiasmy. Jsou také přítomny boční prvky, které jsou tenké a navzájem oddělené.
V pokročilém diplotene jsou osy přerušeny a mizí, zůstávají pouze v centromerických a chiasmatických oblastech.
Po rekombinaci synaptonemický komplex zmizí a členové každého dvojmocného páru se začnou oddělovat. Nakonec dva homology každého bivalentu zůstanou sjednoceny pouze v bodech přechodu (chiasmata).
Průměrný počet chiasmat v lidských spermatocytech je 5, tj. Několik na bivalent. Naproti tomu podíl oocytů v pachytenu a diplotene zvyšuje vývoj plodu.
Když se oocyty přiblíží k diplotenům, vstupují do tzv. Meiotického zatčení nebo dictyotenu. Přibližně po šesti měsících těhotenství budou v této substanci nalezeny všechny zárodečné buňky.
Význam diplotenové rozvodny
Okolo osmého měsíce embryonálního vývoje jsou oocyty více-méně synchronizovány ve fázi diplotene profázy I.
Buňky zůstanou v této dílčí fázi od narození do puberty, kdy ovariální folikuly začnou postupně zrát a oocyty restartují konečnou fázi diplotene.
Během procesu oogeneze (vytváření vajíček) lidské oocyty zastaví svůj proces zrání ve fázi diplotene, před narozením. Po dosažení fáze puberty se proces restartuje, tento pozastavený stav meiotického dělení je znám jako dictyoten nebo dictyát.
Když začíná ovulace, oocyt je mezi první a druhou meiotickou divizí. Druhá divize je pozastavena až do oplodnění, což je okamžik, kdy dojde k anafáze druhé divize a ženský pronukleus je připraven se s mužem spojit.
K tomuto obnovení zrání oocytů dochází, aby byly připraveny na ovulaci.
Reference
- Biologie online, 26.10.2011, «Diplotene», Dostupné na: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. a Cabrillo, E. (2007). Porodnictví a mateřsko-fetální medicína. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Hartl, D. a Ruvolo, M. (2012). Genetika: analýza genů a genomů. Spojené státy americké: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, RL a McInnes, RR (2008). Thompson a Thompson: Genetics in Medicine. Barcelona: Elsevier Masson.
- Solari, A. (2004). Lidská genetika: základy a aplikace v medicíně. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.