Diplotene sau diplonema este al patrulea subfasede profazei I a diviziunii celulare meiotice și se distinge prin separarea cromatidelor de cromozomi omologi. În această subfază, puteți vedea locurile de pe cromozomii în care s-a produs recombinarea, aceste locuri se numesc chiasme.
Recombinarea are loc atunci când o secțiune de material genetic este tăiată pentru a uni o altă moleculă cu material genetic diferit. În timpul diplotenului, meioza poate prezenta o pauză și această situație este unică pentru rasa umană. Această stare de pauză sau latență experimentată de ovule se numește dictoten.
De Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Arhiva autorului), prin Wikimedia Commons
În acest caz, ovulele umane își vor înceta activitatea, până în luna a șaptea a dezvoltării embrionare și, activitatea va reporni, când individul va ajunge la maturitatea sexuală.
Diplotenul începe când cromozomii se separă și cresc simultan în dimensiune și se separă de membrana nucleară.
Se formează Tetraduri (doi cromozomi) din patru cromatide, iar cromatidele surori din fiecare tetrad sunt legate de centromeri. Cromatidele care au traversat vor fi unite de chiasmata.
Meioză
Meiosis este o clasă specializată de diviziune celulară care reduce numărul de cromozomi în jumătate, producând patru celule haploide.
Fiecare celulă haploidă este diferită genetic de celula mamă care a originat-o și din ea provin celulele sexuale, numite și gameti
Această procedură apare la toate ființele unicelulare (eucariote) și multicelulare de reproducere sexuală: animale, plante și ciuperci. Când apar erori în meioză, aneuploidia este evidentă și este principala cauză cunoscută a avortului și cea mai frecventă cauză genetică a dizabilităților.
faze
Procesul meiotic are loc în două etape sau faze: Meioza I și Meioza II. Meioza I, la rândul său, este alcătuită din patru etape: faza I, metafază I, anafază I și telofază.
Prima diviziune este mai specializată dintre cele două divizii: celulele care rezultă din ea sunt celule haploide.
În acest stadiu există o diviziune reducțională a genomului și cel mai important moment al acestuia este faza, care este o etapă lungă și complexă în care are loc separarea cromozomilor omologi.
În faza I, cromozomii omologi se împerechează și există schimbarea ADN-ului (recombinare omologă). Are loc încrucișarea cromozomilor, care este un proces decisiv pentru cuplarea cromozomilor omologi și, în consecință, pentru separarea specifică a cromozomilor în prima diviziune.
Noile amestecuri de ADN produse la încrucișare sunt o sursă semnificativă de variație genetică care generează noi combinații de alele, care pot fi foarte favorabile pentru specii.
Cromozomii în pereche și replicat sunt numiți bivalenți sau tetradi, care au doi cromozomi și patru cromatide, cu un cromozom provenit de la fiecare părinte.
Cuplarea cromozomilor omologi se numește sinapsă. În acest stadiu, cromatidele care nu sunt surori se pot intersecta în punctele numite chiasmata (plural; chiasma singular).
Faza I este cea mai lungă fază a meiozei. Acesta este împărțit în cinci substraturi care sunt denumite pe baza apariției cromozomilor: leptoten, zigotene, pahitene, diplotene și diacineză.
Înainte de a începe substratul diplotenei, se produce o recombinare omologă și apar încrucișări între cromozomii cromatidelor care nu sunt surori, în chiasmele lor. În acel moment precis, cromozomii sunt strâns împerecheați.
Descrierea diplotenei
Diplotenul, numit și diplonema, (din grecesc diploo: dublu și tainia: panglică sau fir) este sub-etapa care reușește pachytene. Înainte de diploten, cromozomii omologi s-au împerecheat formând tetradi sau bivalenți (valoarea genetică a ambilor părinți), sunt scurtați, îngroșați și cromatidele surori.
O structură asemănătoare cu fermoar, numită complex sinaptonemic, se formează între cromozomii care s-au împerecheat și apoi se descompun, în stadiul de diplotene, determinând o separare ușoară a cromozomilor omologi.
Cromozomii se desfac, permițând transcrierea ADN-ului. Cu toate acestea, cromozomii omologi din fiecare pereche formată rămân strâns legați în chiasme, regiunile în care s-a produs crossoverul. Chiasmele rămân pe cromozomi până când se separă în tranziția la anafază I.
În diploten complexele sinaptonemice se separă, spațiul central se mărește și componentele dispar, rămânând doar în regiunile în care au existat chiasmate. Elementele laterale sunt, de asemenea, prezente, care sunt subțiri și separate între ele.
În diplotenul avansat, axele sunt întrerupte și dispar, rămânând doar în regiunile centromerice și chiasmatice.
După recombinare, complexul sinaptonemic dispare și membrii fiecărei perechi bivalente încep să se separe. Până la urmă, cei doi omologi ai fiecărui bivalent rămân uniți doar în punctele încrucișării (chiasmata).
Numărul mediu de chiasme în spermatocitele umane este de 5, adică mai multe per bivalente. Spre deosebire, proporția de ovocite în pacitină și diploten crește în dezvoltarea fătului.
Pe măsură ce se apropie de diploten, ovocitele intră în așa-numitul stop meiotic sau dictioten. La aproximativ șase luni de gestație, toate celulele germinale vor fi găsite în această substanță.
Importanța stației de diplotene
În jurul celei de-a opta luni de dezvoltare embrionară, ovocitele sunt mai mult sau mai puțin sincronizate în stadiul de diplotenă al profazei I.
Celulele vor rămâne în această sub-fază de la naștere până la pubertate, când foliculii ovarieni încep să se maturizeze unul câte unul și ovocitul repornește faza finală a diplotenei.
În timpul procesului de oogeneză (crearea ovulelor), ovocitele umane își opresc procesul de maturizare în stadiul de diplotene, înainte de naștere. După ce a ajuns în faza pubertății, procesul este reluat, această stare suspendată a diviziunii meiotice este cunoscută sub numele de dictototen sau dictat.
Când începe ovulația, ovocitul se află între prima și a doua diviziuni meiotice. A doua diviziune este suspendată până la fertilizare, care este atunci când are loc anafazele celei de-a doua divizii, iar pronucleul feminin este gata să se unească cu masculul.
Această reluare a maturizării ovocitelor are loc pentru a le pregăti pentru ovulație.
Referințe
- Biologie online, 26/10/2011, «Diplotene», disponibil la: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. și Cabrillo, E. (2007). Obstetrică și medicină materno-fetală. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Hartl, D. și Ruvolo, M. (2012). Genetică: analiză asupra genelor și genomelor. Statele Unite: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, RL și McInnes, RR (2008). Thompson & Thompson: Genetica în medicină. Barcelona: Elsevier Masson.
- Solari, A. (2004). Genetica umană: fundamente și aplicații în medicină. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.