DIAKINESIS: KARAKTERISTIK DAN SUBFASE - BIOLOGI - 2025

The diakinesis adalah subphase kelima dan terakhir profase I meiosis, di mana kromosom, filamen sebelum kontrak meiosis maksimal. Kontraksi kromosom membuatnya lebih dapat bermanuver selama gerakan pembelahan selanjutnya yang mengarah pada pembentukan sel haploid, atau gamet.

Pada akhir diakinesis, spindel inti terbentuk yang keterikatannya 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

Tempatkan di meiosis

Fungsi meiosis adalah menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Untuk melakukan ini, pada meiosis, kromosom harus diklasifikasikan dan didistribusikan sehingga jumlahnya berkurang setengahnya.

Meiosis terdiri dari dua tahap yang disebut meiosis I dan II, masing-masing dibagi lagi menjadi lima tahap yang disebut profase, prometafase, metafase, anafase, dan telofase. Tahap-tahap homonim meiosis I dan II dibedakan dengan menambahkan "I" atau "II".

Pada meiosis I, sel asli membelah menjadi dua. Pada meiosis II divisi baru menghasilkan empat gamet.

Dilihat dari tingkat sepasang alel, sel asli akan memiliki A, a. Sebelum meiosis, replikasi DNA membuat sel ini memiliki A, A; A A. Meiosis I menghasilkan sel dengan A, A dan sel dengan a, a. Meiosis II membagi kedua sel menjadi gamet dengan A, A, a, a.

Profase Meiosis I adalah fase meiosis terpanjang dan paling kompleks. Terdiri dari lima subfase: leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis.

Selama proses ini, kromosom memadat (berkontraksi), kromosom homolog saling mengenali (sinapsis), dan segmen bertukar secara acak (persilangan). Membran inti hancur. Spindel nuklir muncul.

Subfase sebelumnya (leptoten hingga diploten)

Selama leptoten, kromosom yang selama periode pertumbuhan sel dan ekspresi gen sebelumnya telah bereplikasi dan berada dalam keadaan menyebar, mulai mengembun, menjadi terlihat di bawah mikroskop cahaya.

Selama zigoten, kromosom homolog mulai berbaris. Sinaps terjadi, disertai dengan pembentukan struktur protein, yang disebut kompleks sinaptonema, antara kromosom berpasangan

Selama pakiten, kromosom homolog berbaris sempurna, membentuk bivalen, atau tetrad, yang masing-masing mengandung dua pasang kromatid saudara, atau monad. Dalam sub-fase ini persilangan antara masing-masing pasangan ini terjadi. Titik kontak dari kromatid yang bersilangan disebut kiasme.

Selama diploten, kromosom terus memendek dan menebal. Kompleks sinaptonema hampir menghilang seluruhnya. Kromosom homolog mulai menolak satu sama lain sampai mereka bergabung hanya oleh kiasme.

Diploten bisa bertahan lama, hingga 40 tahun pada wanita. Meiosis dalam ovula manusia berhenti dalam diploten pada bulan ketujuh perkembangan janin, berlanjut ke diakinesis dan meiosis II, yang berpuncak pada pembuahan sel telur.

karakteristik

Dalam diakinesis, kromosom mencapai kontraksi maksimumnya. Nuklir, atau meiotik, gelendong mulai terbentuk. Bivalen memulai migrasi mereka menuju ekuator sel, dipandu oleh penggunaan nuklir (migrasi ini selesai selama metafase I).

Untuk pertama kalinya selama meiosis, empat kromatid dari setiap bivalen dapat diamati. Situs crossover tumpang tindih, membuat chiasme terlihat jelas. Kompleks sinaptonema lenyap sama sekali. Nukleoli 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 kiasme yang diamati pada diakinesis memungkinkan perkiraan sitologis dari total panjang genom suatu organisme yang akan dibuat.

Diakinesis adalah tahapan yang ideal untuk melakukan penghitungan kromosom. Kondensasi dan tolakan ekstrim 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 pada sel diakinesis dengan teknik sitogenetik konvensional.

Pada pria dengan sindrom Down, kehadiran ekstra kromosom 21 tidak terdeteksi di sebagian besar sel di pachytene karena penyembunyiannya di vesikula seks.

Kompleksitas struktural ini membuat identifikasi kromosom individu menjadi sulit. Sebaliknya, kromosom ini dapat dengan mudah divisualisasikan pada sebagian besar sel dalam diakinesis.

Hubungan yang dibuktikan antara kromosom 21 dan 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 laki-laki.

Pengamatan rekombinasi

Pengamatan kiasme selama diakinesis memungkinkan pemeriksaan langsung terhadap 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 kiasme daripada laki-laki.

Namun, teknik ini memiliki beberapa keterbatasan:

1) Diakinesis berumur sangat pendek, jadi menemukan sel yang cocok bisa jadi sulit. Untuk alasan ini, jika jenis penelitian memungkinkan, lebih disukai menggunakan sel yang diperoleh selama pachytene, yang merupakan sub-fase dengan durasi yang lebih lama.

2) Mendapatkan sel dalam diakinesis membutuhkan ekstraksi oosit (betina), atau pelaksanaan biopsi testis (jantan). Ini merupakan kelemahan serius dalam studi manusia.

3) Dikarenakan kondensasi 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 terlihat jelas pada non-kromosom. dikontrak.

Referensi

1. Angell, RR 1995. Meiosis I dalam oosit manusia. Sitogenet. Genet Sel. 69, 266-272.
2. Brooker, RJ 2015. Genetika: analisis & prinsip. McGraw-Hill, New York.
3. Clemons, AM Brockway, HM, Yin, Y., Kasinathan, B., Butterfield, YS, Jones, SJM Colaiácovo, MP, Smolikove, S. 2013. akirin diperlukan untuk diakinesis bivalent structure dan synaptonemal complex disassembly pada meiotic profase I. MBoC, 24, 1053-1057.
4. Crowley, PH, Gulati, DK, Hayden, TL, Lopez, P., Dyer, R. 1979. Hipotesis kiasma-hormonal yang berkaitan dengan sindrom Down dan usia ibu. Alam, 280, 417-419.
5. 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.
6. Hartwell, LH, Goldberg, ML, Fischer, JA, Hood, L. 2015. Genetika: dari gen ke genom. McGraw-Hill, New York.
7. Hultén, M. 1974. Distribusi kiasma di diakinesis pada manusia normal laki-laki. Hereditas 76, 55–78.
8. Johannisson, R., Gropp, A., Winking, H., Coerdt, W., Rehder, H. Schwinger, E. 1983. Sindrom Down pada pria. Studi patologi reproduksi dan meiosis. Genetika Manusia, 63, 132-138.
9. Lynn, A., Ashley, T., Hassold, T. 2004. Variasi rekombinasi meiosis manusia. Ulasan Tahunan Genomik dan Genetika Manusia, 5, 317-349.
10. Schulz-Schaeffer, J. 1980. Sitogenetika - tumbuhan, hewan, manusia. Springer-Verlag, New York.
11. Snustad, DP, Simmons, MJ 2012. Prinsip genetika. Wiley, New York.