Diplotenní alebo diplonema je štvrtým subfasede Profáza Aj meiotickej delenie buniek a vyznačuje sa oddelenie chromatíd homológnych chromozómov. Počas tejto podfázy môžete vidieť miesta na chromozómoch, kde došlo k rekombinácii. Tieto miesta sa nazývajú chiasmy.
Rekombinácia nastane, keď sa odreže vlákno genetického materiálu, aby sa spojila ďalšia molekula s iným genetickým materiálom. Počas diplotene sa u meiózy môže vyskytnúť pauza a táto situácia je pre ľudskú rasu jedinečná. Tento stav pauzy alebo latencie, ktorý pociťujú vajíčka, sa nazýva dictyotén.
Autor: RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archív autora), prostredníctvom Wikimedia Commons
V tomto prípade ľudské vajíčka prestanú svoju činnosť až do siedmeho mesiaca embryonálneho vývoja a aktivita sa obnoví, keď jedinec dosiahne sexuálnu zrelosť.
Diplotene začína, keď sa chromozómy separujú a súčasne zväčšujú a oddeľujú od jadrovej membrány.
Vytvoria sa tetrady (dva chromozómy) štyroch chromatidov a sesterské chromatidy v každom tetrade sú spojené centromérami. Chrómatidy, ktoré prešli, sa spoja chiasmata.
meióza
Meióza je špecializovaná trieda bunkového delenia, ktorá znižuje počet chromozómov na polovicu a vytvára štyri haploidné bunky.
Každá haploidná bunka je geneticky odlišná od materskej bunky, z ktorej pochádzajú, a od nej pochádzajú pohlavné bunky, tiež nazývané gaméty.
Tento postup sa vyskytuje u všetkých jednobunkových (eukaryotických) a mnohobunkových bytostí sexuálnej reprodukcie: zvierat, rastlín a húb. Ak sa vyskytnú chyby pri meióze, je zrejmá aneuploidia a je hlavnou známou príčinou potratu a najbežnejšou genetickou príčinou zdravotného postihnutia.
fázy
Meiotický proces prebieha v dvoch fázach alebo fázach: Meióza I a Meióza II. Meióza I sa skladá zo štyroch stupňov: profázy I, metafázy I, anafázy I a telopázy.
Prvá divízia je špecializovanejšia z týchto dvoch divízií: bunky, ktoré z nej vyplývajú, sú haploidné bunky.
V tomto štádiu dochádza k redukčnému deleniu genómu a jeho najdôležitejším momentom je profáza, čo je dlhé a komplexné štádium, v ktorom dochádza k separácii homológnych chromozómov.
Vo fáze I sa homológne chromozómy spárujú a dochádza k výmene DNA (homológna rekombinácia). Vyskytuje sa kríženie chromozómov, čo je rozhodujúci proces spájania homológnych chromozómov, a teda aj špecifickej separácie chromozómov v prvom delení.
Nové zmesi DNA produkované krížením sú významným zdrojom genetickej variácie, ktorá vedie k novým kombináciám alel, ktoré môžu byť pre daný druh veľmi priaznivé.
Spárované a replikované chromozómy sa nazývajú bivalentné alebo tetrady, ktoré majú dva chromozómy a štyri chromatidy, pričom jeden chromozóm pochádza od každého rodiča.
Spojenie homológnych chromozómov sa nazýva synapse. V tejto fáze sa nesesterské chromatidy môžu pretínať v miestach zvaných chiasmata (množné číslo; singulárny chiasma).
Prophase I je najdlhšia fáza meiózy. Je rozdelená do piatich substitútov, ktoré sú pomenované na základe vzhľadu chromozómov: leptotén, zygotén, pachytén, diploten a diakinesis.
Pred začatím substitúcie diplotenov dochádza k homológnej rekombinácii a dochádza k kríženiu medzi chromozómami nesesterských chromatidov v ich chiasme. V tom okamihu sú chromozómy úzko spárované.
Opis diplotene
Diplotene, tiež nazývaný diploném, (z gréckeho diploma: double and tainia: ribbon alebo thread) je podštádiom, ktoré nahradí pachytén. Pred diplotenom sa homológne chromozómy spárovali za vzniku tetradov alebo bivalentných (genetická hodnota oboch rodičov), skrátili sa, zahustili a sesterské chromatidy sa rozlíšili.
Štruktúra podobná zipsu, nazývaná synaptonemický komplex, sa vytvára medzi chromozómami, ktoré sa spárovali a potom sa rozpadli, v diplotenovom štádiu, čo spôsobilo mierne oddelenie homológnych chromozómov.
Chromozómy sa uvoľňujú a umožňujú transkripciu DNA. Homológne chromozómy z každého vytvoreného páru však zostávajú úzko spojené v priehlbinách, v oblastiach, kde došlo k kríženiu. Chiasmy zostávajú na chromozómoch, kým sa neoddelia pri prechode na anafázu I.
V diplotene sa oddelia synaptonemické komplexy, zväčšuje sa centrálny priestor a komponenty zmiznú, zostávajú iba v oblastiach, kde boli chiasmy. Sú tiež prítomné bočné prvky, ktoré sú tenké a navzájom od seba oddelené.
V pokročilom diplotene sú osi prerušené a miznú, zostávajú iba v centromerických a chiasmatických oblastiach.
Po rekombinácii synaptonemický komplex zmizne a členovia každého dvojmocného páru sa začínajú separovať. Nakoniec dva homológy každej dvojmocnej skupiny zostanú zjednotené iba v miestach kríženia (chiasmata).
Priemerný počet chias v ľudských spermatocytoch je 5, to znamená niekoľko na bivalent. Naopak, podiel oocytov v pachyténe a diplotene zvyšuje vývoj plodu.
Keď sa oocyty dostanú bližšie k diplotene, vstupujú do takzvaného meiotického zatknutia alebo dictyoténu. Približne po šiestich mesiacoch gravidity sa v tejto substancii nachádzajú všetky zárodočné bunky.
Dôležitosť diplotenovej rozvodne
Okolo ôsmeho mesiaca embryonálneho vývoja sú oocyty viac-menej synchronizované v diplotenovom štádiu profázy I.
Bunky zostanú v tejto podfáze od narodenia do puberty, keď ovariálne folikuly začnú postupne dozrievať a oocyty znovu začnú finálnu fázu diplotenov.
Počas procesu oogenézy (tvorba vajíčok), ľudské oocyty zastavia svoj proces dozrievania v štádiu diplotene pred narodením. Po dosiahnutí fázy puberty sa proces obnoví a tento pozastavený stav meiotického delenia sa nazýva dictyotén alebo dictyát.
Na začiatku ovulácie je oocyt medzi prvým a druhým meiotickým rozdelením. Druhá divízia je pozastavená až do oplodnenia, ktoré nastane, keď dôjde k anafáze druhej divízie a samičí pronukleus je pripravený sa spojiť s mužom.
K tomuto obnoveniu dozrievania oocytov dochádza, aby sa pripravili na ovuláciu.
Referencie
- Biológia online, 26. 10. 2011, «Diplotene», Dostupné na: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. a Cabrillo, E. (2007). Pôrodníctvo a lekárstvo plodu. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Hartl, D. a Ruvolo, M. (2012). Genetika: analýza génov a genómov. Spojené štáty americké: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, RL a McInnes, RR (2008). Thompson a Thompson: Genetics in Medicine. Barcelona: Elsevier Masson.
- Solari, A. (2004). Ľudská genetika: základy a aplikácie v medicíne. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.