Мейоз — это деление диплоидной клетки на гаплоидные клетки, образующие сперматозоиды и яйцеклетки у животных путем дифференцировки. Мейоз I – это первая стадия мейоза, на которой происходит генетическая рекомбинация гомологичных хромосом и снижение уровня плоидности вдвое.
Профаза I является наиболее протяженной и сложной стадией мейоза I, характеризующейся синапсом, спариванием хромосом и рекомбинацией гомологичных хромосом. Этому процессу способствует белковая структура, называемая синаптонемным комплексом. Сборка синаптонемного комплекса начинается с формирования каркаса между двумя гомологичными хроматидами. Эти каркасы известны как осевые элементы, и они простираются по всей длине хромосом. Далее следует спаривание и стабилизация хромосом вдоль осевых элементов с помощью поперечных нитей и средних центральных элементов.
У большинства организмов синапс требует образования двухцепочечных разрывов в ДНК, созданных специальным ферментом под названием Spo11. Две гомологичные хромосомы могут пересекаться во время восстановления этих двухцепочечных разрывов. Каждая хромосома претерпевает по крайней мере один кроссинговер на стадии профазы I.
В метафазе I парные гомологичные хромосомы выравниваются на экваторе, а затем начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки во время анафазы I. В процессе, называемом нерасхождением, парные хромосомы не могут разделиться во время анафазы I, что приводит к образованию дочерних клеток с аномальным числом хромосом. Аномалии в количестве хромосом могут вызывать генетические заболевания, такие как синдром Дауна. Синдром Дауна является наиболее распространенным заболеванием, вызванным нерасхождением хромосомы номер 21 во время мейоза матери. Это приводит к задержке физического и когнитивного развития больных людей.
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены