Synaptonemalt kompleks

Det synaptonemale kompleks (SC) er et proteinkompleks , der dannes mellem homologe kromosomer (to par søsterkromatider ) under meiose . Det synaptonemale kompleks er formodentlig forbindelsen mellem kromosomer under parring ( synapsis ).

Opdagelseshistorie

Synaptonemalkomplekset blev uafhængigt beskrevet i 1956 af elektronmikroskopi-pionererne Montrose Moses i primære spermatocytter fra krebs Procambarus clarkii [1] og Don Fawcett i due- , katte- og menneskespermatocytter [2] .

Funktioner

Det er nu blevet bevist, at det synaptonemale kompleks ikke er nødvendigt for genetisk rekombination . I løbet af forskningen blev det vist, at det dannes efter rekombination, og mutante gærceller, der ikke er i stand til at danne et synaptonemalt kompleks, fortsætter med at udveksle genetisk materiale (det vil sige rekombination). I øjeblikket antages det, at SC fungerer som en "støtte" for passagen af ​​normal krydsning mellem homologe kromosomer.

Struktur

Som det ses i et elektronmikroskop , består det synaptonemale kompleks af tre dele: to parallelle langsgående laterale sektioner og et centralt element. Tre specifikke synaptonemale kompleksproteiner er blevet beskrevet: SYCP1, SYCP2 og SYCP3. De langsgående elementer dannes primært af SYCP3-proteinet og sekundært af SYCP2-proteinet. Derudover inkluderer de krydsfilamenter sammensat af SYCP1-proteinet. Det centrale protein består af SYCP1-proteinet og mindst to yderligere proteiner. Hos mennesker er SYCP1-genet lokaliseret på kromosom 1p13, SYCP2 på kromosom 20q13.33 og SYCP3 på 12q.

SC'er kan ses under et lysmikroskop ved hjælp af sølvmærkning eller immunfluorescensteknikker, der mærker SYCP3- eller SYCP2-proteiner.

En sådan "tredelt" struktur ses i pachytenprofasestadiet af den første deling af meiose hos både mænd og kvinder under gametogenesen . Før pachyten begynder laterale elementer at dannes under leptotenet , deres dannelse afsluttes af zygotenstadiet . Efter afslutning af pachytenet desintegrerer SC og er ikke længere synligt.

Det synaptonemale kompleks afspejler arten af ​​parring (synapsis) af homologe kromosomer og kan bruges til at påvise abnormiteter i kromosomparring hos individer med kromosomabnormaliteter (i antal eller struktur). Kønskromosomer hos hanpattedyr gennemgår kun ufuldstændig synapsis , da der kun dannes en kort SC i XY-parret.

Det synaptonemale kompleks i forskellige eukaryote organismer adskiller sig meget lidt strukturelt, selvom der er alvorlige forskelle mellem proteiner. I mange organismer har SC en eller flere "rekombinationsfortykkelser" begrænset til sit centrale rum. Sådanne fortykkelser svarer sandsynligvis til rekombination, der allerede har fundet sted i denne region.

Noter

1. ↑ Moses MJ Kromosomale strukturer i krebs-spermatocytter // Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. - 1956. - Bd. 2, nr. 2 . - S. 215-218. doi : 10.1083 / jcb.2.2.215 . — PMID 13319383 .
2. ↑ Fawcett DW Den fine struktur af kromosomer i den meiotiske profase af hvirveldyrs spermatocytter // Journal of Biophysical and Biochemical Cytology. - 1956. - Bd. 2. - S. 403-406. - doi : 10.1083/jcb.2.4.403 . — PMID 13357504 .

Litteratur

• Bogdanov Yu. F., Kolomiets OL Synaptonemalt kompleks som en indikator for meiosedynamik og kromosomvariabilitet. - M. : KMK, 2007. - 360 s. - 600 eksemplarer.  - ISBN 978-5-87317-370-9 .
• Moses MJ Synaptinemal kompleks  // Årlig gennemgang af genetik. - 1968. - Bd. 2. - S. 363-412. - doi : 10.1146/annurev.ge.02.120168.002051 .
• Zickler D., Kleckner N. Meiotiske kromosomer: integrerende struktur og funktion // Årlig gennemgang af genetik. - 1999. - Bd. 33. - P. 603-754. - doi : 10.1146/annurev.genet.33.1.603 .
• Karp G. Celle- og molekylærbiologi: koncepter og eksperimenter . — 6. udgave. - Wiley, 2010. - S.  590 -598. — 832 s. - ISBN 978-0-470-48337-4 .