7.5: Ендореплікація

Last updated

Oct 24, 2022
Save as PDF
- 7.4: Поліплоїдія
- 7.6: Статеві хромосоми

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Ендореплікація - це реплікація ДНК під час S-фази клітинного циклу без подальшого завершення мітозу і/або цитокінезу. Ендореплікація також відома як ендоредуплікація. Ендореплікація відбувається в певних типах клітин як у тварин, так і у рослин. Існує кілька варіацій:

реплікація ДНК з завершенням мітозу, але без цитокінезу.
повторна реплікація ДНК без утворення нових ядер в телофазі. Це може призвести до:
1. Поліплоїдія: репліковані хромосоми зберігають свою індивідуальну ідентичність.
2. Політенія: репліковані хромосоми залишаються в точному вирівнюванні, утворюючи «гігантські» хромосоми.
3. різні проміжні умови між 1 і 2

альт — Малюнок 7.5.1 Політенні хромосоми люб'язно надані Б.П. Кауфманном

На мікрофотографії зображені політенні хромосоми в клітині слинної залози личинки Drosophila melanogaster. Такі хромосоми зустрічаються і в інших великих активних клітині.

Кожна з 4 пар хромосом дрозофіли пройшла 10 раундів реплікації ДНК.
Материнські та батьківські гомологи - а також всі їх дублікати - узгоджені в точному регістрі один з одним.
Отже, кожна хромосома складається з кабелю, що містить 2048 однакових ниток ДНК.
Вони настільки великі, що їх можна побачити під час міжфази; навіть за допомогою малопотужного світлового мікроскопа.

Функція політенія

Ймовірна відповідь: ампліфікація генів. Наявність декількох копій генів дозволяє високий рівень експресії генів; тобто рясна транскрипція та переклад для отримання генних продуктів. Це призведе до того, що політенія пов'язана з великими метаболічно активними клітинами (наприклад, слинними залозами). Політенні хромосоми поділяються на близько 5000 щільних смуг, розділених світлими міжсмугами. Смуги додатково поділяються на:

темні смуги гетерохроматину, де ДНК щільно ущільнена і мало транскрипції генів;
сірі смуги еухроматину, де ДНК більш вільно ущільнена і є активна транскрипція генів.

Ці вісім мікрофотографій () показують зміни малюнка пухання еквівалентних сегментів хромосоми 3 у Drosophila melanogaster протягом приблизно 20 годин нормального розвитку.

Відзначимо, що в цей період, коли личинки готувалися до окукливания, утворювалися певні затяжки, регресувалися і знову утворювалися. Однак порядок, в якому вони робили, часто відрізнявся. Наприклад, у личинки смуга 62Е стає активною до 63Е (c, d, і e), але при початку окукливания вірно зворотне (g, h).

В цілому ранні затяжки відображають активацію генів, що кодують фактори транскрипції. Потім ці білки зв'язуються з промоторами інших генів, включаючи їх і викликаючи появу затяжки на їх локусах.