Мейоцит
Мейоцит — это тип клеток , которые дифференцируются в гаметы в процессе мейоза . В ходе мейоза диплоидный мейоцит делится на четыре генетически различные гаплоидные гаметы. [1] [2] Контроль мейоцита в ходе мейотического клеточного цикла различается у разных групп организмов.
Дрожжи
Процесс мейоза был тщательно изучен на модельных организмах, таких как дрожжи . [1] [3] По этой причине способ, которым мейоцит контролируется через мейотический клеточный цикл, лучше всего изучен в этой группе организмов. [3] Дрожжевой мейоцит, который подвергается мейозу, должен пройти через ряд контрольных точек, чтобы завершить клеточный цикл. [3] Если мейоцит делится и это деление приводит к мутантной клетке, мутантная клетка подвергнется апоптозу и, следовательно, не завершит цикл. [3]
В природных популяциях дрожжей Saccharomyces cerevisiae диплоидные мейоциты производят гаплоидные клетки, которые затем в основном подвергаются либо клональному размножению , либо самоопылению (интратрадному спариванию) с образованием потомства диплоидных мейоцитов. [4] При анализе происхождения природных штаммов S. cerevisiae было установлено, что образование диплоидных мейоцитов путем ауткроссинга (в отличие от инбридинга или самоопыления) происходит только примерно один раз на каждые 50 000 клеточных делений. [5] Эти результаты свидетельствуют о том, что основная адаптивная функция мейоцитов может быть связана не с производством генетического разнообразия , которое редко происходит при ауткроссинге, а скорее может быть в основном связана с рекомбинационной репарацией повреждений ДНК (которая может происходить в мейоцитах при каждом цикле спаривания). [6]
Животное
Мейотический клеточный цикл животных очень похож на цикл дрожжей. Контрольные точки в мейотическом клеточном цикле животных служат для остановки дальнейшего развития мутантных мейоцитов в цикле. [3] Как и в случае с дрожжевыми мейоцитами, если мейоцит животного дифференцируется в мутантную клетку, клетка подвергнется апоптозу. [3]
Растение
Мейотический клеточный цикл у растений сильно отличается от цикла дрожжей и животных клеток. В исследованиях растений были выявлены мутации, которые влияют на образование мейоцитов или процесс мейоза. [3] Большинство мейотических мутантных растительных клеток завершают мейотический клеточный цикл и производят аномальные микроспоры. [3] Похоже, что растительные мейоциты не проходят никаких контрольных точек в мейотическом клеточном цикле и, таким образом, могут проходить через цикл независимо от любого дефекта. [3] Изучая аномальные микроспоры, можно более подробно изучить прогрессирование растительного мейоцита через мейотический клеточный цикл. [3] [7]
Бесплодие млекопитающих
Исследование мейоза у млекопитающих играет решающую роль в понимании человеческого бесплодия . Исследования мейоза в популяциях млекопитающих ограничены из-за фундаментальной природы мейоза. [2] Для изучения мейоза млекопитающих необходимо определить метод культивирования, который позволит наблюдать этот процесс вживую под микроскопом. [2] Наблюдая за живым мейозом млекопитающих, можно наблюдать поведение мутантных мейоцитов, которые могут, возможно, поставить под угрозу бесплодие в пределах конкретного организма. [2] Однако из-за размера и небольшого количества мейоцитов сбор образцов этих клеток был затруднен и в настоящее время изучается. [1]
Ссылки
- ^ abc Libeau, P., Durandet, M., Granier, F., Marquis, C., Berthomé, R., Renou, JP, Taconnat-Soubirou, L., и Horlow, C. (2011). Профилирование экспрессии генов мейоцитов Arabidopsis. Биология растений 13 , 784-793.
- ^ abcd Roig, I., Brieno-Enriquez, MA, Caldes, MG (2011). Мейоз в бутылке: новые подходы к преодолению ограничений исследования мейоцитов млекопитающих. Genes 2 , 152-168.
- ^ abcdefghij Yang, X., Makaroff, CA, и Ma, H. (2003). Ген Arabidopsis MALE MEIOCYTE DEATH1 кодирует белок PHD-finger, необходимый для мужского мейоза. The Plant Cell 15 , 1281-1295.
- ^ Кац Эзов Т., Чанг С.Л., Френкель З., Сегре А.В., Бахалул М., Мюррей А.В., Леу Дж.Ю., Король А., Каши Ю. Гетероталлизм у изолятов Saccharomyces cerevisiae из природы: влияние локуса HO на способ размножения. Мол Экол. Январь 2010 г.;19(1):121-31. doi: 10.1111/j.1365-294X.2009.04436.x. Epub 2009, 3 декабря. PMID 20002587; PMCID: PMC3892377
- ^ Ruderfer DM, Pratt SC, Seidel HS, Kruglyak L. Популяционный геномный анализ ауткроссинга и рекомбинации у дрожжей. Nat Genet. 2006 сентябрь;38(9):1077-81. doi: 10.1038/ng1859. Epub 2006 авг. 6. PMID 16892060
- ^ Бернстайн Х., Байерли Х.К., Хопф Ф.А., Мишо Р.Э. Генетические повреждения, мутации и эволюция пола. Science. 1985 20 сентября;229(4719):1277-81. doi: 10.1126/science.3898363. PMID 3898363
- ^ Wang, D., Skibbe, DS, и Walbot, V. (2011). Кукуруза csmd1 проявляет премейотические соматические и постмейотические дефекты микроспор, но поддерживает рост пыльников. Sex Plant Reprod 24 , 297-306.
