diakinesis adalah subphase kelima dan terakhir profase I meiosis, di mana kromosom, filamen sebelum kontrak meiosis maksimal. Kontraksi kromosom membuat mereka lebih bermanuver selama gerakan pembelahan berikutnya yang mengarah pada pembentukan sel haploid, atau gamet.
Pada akhir diakinesis, gelendong nukleus terbentuk yang perlekatannya pada kinetokor kromosom melalui mikrotubulus menariknya ke arah kutub sel. Fenomena ini mengilhami istilah diakinesis, yang berasal dari kata Yunani yang berarti gerakan berlawanan arah.
Sumber: pixabay.com
Indeks artikel
Tempat di meiosis
Fungsi meiosis adalah menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Untuk melakukan ini, dalam meiosis, kromosom harus diklasifikasikan dan didistribusikan sehingga jumlahnya berkurang setengahnya.
Meiosis terdiri dari dua tahap, yang disebut meiosis I dan II, masing-masing dibagi menjadi lima fase, yang disebut profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Tahap homonim meiosis I dan II dibedakan dengan menambahkan “I” atau “II”.
Pada meiosis I, sel asal membelah menjadi dua. Pada meiosis II pembelahan baru menghasilkan empat gamet.
Dilihat pada tingkat sepasang alel, sel asli akan memiliki A , a . Sebelum meiosis, replikasi DNA membuat sel ini memiliki A , A ; sebuah , sebuah . Meiosis I menghasilkan sel dengan A , A dan sel lain dengan a , a . Meiosis II membagi kedua sel menjadi gamet dengan A , A , a , a .
Meiosis profase I adalah fase meiosis yang terpanjang dan paling kompleks. Ini terdiri dari lima subfase: leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis.
Selama proses ini, kromosom memadat (kontrak), kromosom homolog saling mengenali ( sinapsis ), dan bertukar segmen secara acak (crossover). Membran inti hancur. Gelendong nuklir muncul.
Subfase sebelumnya (leptoten menjadi diploten)
Selama leptoten, kromosom yang selama periode pertumbuhan sel dan ekspresi gen sebelumnya telah bereplikasi dan berada dalam keadaan difus, mulai memadat, menjadi terlihat di bawah mikroskop cahaya.
Selama zigot, kromosom homolog mulai berbaris. Sinapsis terjadi, disertai dengan pembentukan struktur protein, yang disebut kompleks sinaptonemal, antara kromosom berpasangan
Selama pachytene, kromosom homolog berbaris sepenuhnya, membentuk bivalen, atau tetrad, yang masing-masing berisi dua pasang kromatid saudara, atau monad. Dalam sub-fase ini, persilangan antara masing-masing pasangan ini terjadi. Titik kontak kromatid yang bersilangan disebut chiasmata.
Selama diploten, kromosom terus memendek dan menebal. Kompleks sinaptonemal hampir sepenuhnya menghilang. Kromosom homolog mulai saling tolak-menolak sampai mereka hanya bergabung dengan chiasmata.
Diplotene dapat bertahan lama, hingga 40 tahun pada wanita. Meiosis dalam ovula manusia berhenti di diploten pada bulan ketujuh perkembangan janin, berkembang menjadi diakinesis dan meiosis II, yang berpuncak pada pembuahan sel telur.
Karakteristik
Dalam diakinesis, kromosom mencapai kontraksi maksimumnya. Gelendong inti, atau meiosis, mulai terbentuk. Bivalen memulai migrasi mereka menuju ekuator sel, dipandu oleh penggunaan nuklir (migrasi ini selesai selama metafase I).
Untuk pertama kalinya dalam proses meiosis, empat kromatid dari setiap bivalen dapat diamati. Situs crossover tumpang tindih, membuat chiasma terlihat jelas. Kompleks sinaptonemal menghilang sepenuhnya. Nukleolus juga menghilang. Membran inti hancur dan berubah menjadi vesikel.
Kondensasi kromosom selama transisi dari diploten ke diakinesis diatur oleh kompleks protein tertentu yang disebut kondensin II. Dalam diakinesis, transkripsi berakhir dan transisi ke metafase I dimulai.
Pentingnya
Jumlah chiasm yang diamati dalam diakinesis memungkinkan perkiraan sitologis dari total panjang genom suatu organisme yang akan dibuat.
Diakinesis adalah tahap yang ideal untuk melakukan penghitungan kromosom. Kondensasi ekstrim dan tolakan antara bivalen memungkinkan definisi yang baik dan pemisahan yang sama.
Selama diakinesis, gelendong inti belum sepenuhnya melekat pada kromosom. Ini memungkinkan mereka untuk dipisahkan dengan baik, memungkinkan pengamatan mereka.
Peristiwa rekombinasi (crossover) dapat diamati dalam sel diakinesis dengan teknik sitogenetik standar.
Pada pria dengan sindrom Down, kehadiran kromosom 21 ekstra tidak terdeteksi di sebagian besar sel pachytene karena penyembunyiannya di kantong empedu seks.
Kompleksitas struktural ini membuat identifikasi kromosom individu menjadi sulit. Sebaliknya, kromosom ini dapat dengan mudah divisualisasikan di sebagian besar sel dalam diakinesis.
Hubungan kromosom 21 dengan kompleks XY selama pachytene dapat menjadi penyebab kegagalan spermatogenik pada sindrom Down, seperti yang umumnya diamati pada kasus hewan hibrida, di mana asosiasi kromosom tambahan dengan kompleks ini menghasilkan kemandulan jantan. .
Pengamatan rekombinasi
Pengamatan kiasma selama diakinesis memungkinkan pemeriksaan langsung jumlah dan lokasi rekombinasi pada kromosom individu.
Akibatnya, diketahui, misalnya, bahwa satu persilangan dapat menghambat persilangan kedua di wilayah yang sama (gangguan kiasmatik), atau bahwa perempuan memiliki lebih banyak kiasma daripada laki-laki.
Namun, teknik ini memiliki beberapa keterbatasan:
1) Diakinesis berumur pendek, jadi menemukan sel yang cocok bisa jadi sulit. Untuk alasan ini, jika jenis penelitian memungkinkan, lebih baik menggunakan sel yang diperoleh selama pachytene, yang merupakan sub-fase dengan durasi yang jauh lebih lama.
2) Memperoleh sel dalam diakinesis memerlukan ekstraksi oosit (betina), atau kinerja biopsi testis (jantan). Ini merupakan kelemahan serius dalam studi manusia.
3) Karena kondensasinya yang tinggi, kromosom sel dalam diakinesis tidak optimal untuk prosedur pewarnaan, seperti pita G, C, atau Q. Masalah ini juga membuat sulit untuk mengamati detail morfologi lain yang lebih jelas pada non-kromosom .dikontrak.
Referensi
- Angell, RR 1995. Meiosis I pada oosit manusia. Sitogenet. Gen Sel. 69, 266-272.
- Brooker, RJ 2015. Genetika: analisis & prinsip. McGraw-Hill, New York.
- Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. akirin diperlukan untuk struktur bivalen diakinesis dan pembongkaran kompleks sinaptonemal pada profase meiosis I. MBoC, 24, 1053-1057.
- Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. Hipotesis chiasma-hormonal yang berkaitan dengan sindrom Down dan usia ibu. Alam, 280, 417-419.
- Friedman, CR, Wang, H.-F. 2012. Mengukur meiosis: penggunaan dimensi fraktal, D f , untuk menggambarkan dan memprediksi zat Profase I dan Metafase I. Pp 303-320, di:. Swan, A., ed. Meiosis – mekanisme molekuler dan keragaman sitogenetik. Intech, Rijeka, Kroasia.
- Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetika: dari gen ke genom. McGraw-Hill, New York.
- Hultén, M. 1974. Distribusi chiasma pada diakinesis pada pria manusia normal. Hereditas 76, 55–78.
- Johannisson, R., Gropp, A., Mengedipkan mata, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Sindrom Down pada pria. Patologi reproduksi dan studi meiosis. Genetika Manusia, 63, 132-138.
- Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. Variasi dalam rekombinasi meiosis manusia. Tinjauan Tahunan Genomik dan Genetika Manusia, 5, 317–349.
- Schulz-Schaeffer, J. 1980. Sitogenetika – tumbuhan, hewan, manusia. Springer-Verlag, New York.
- Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. Prinsip-prinsip genetika. Wiley, New York.
