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| description de la structure d'un chromosome |
La recherche, qui sera publié dans le 8 novembre 2011 numéro de Current Biology, clarifie le rôle des régions chromosomiques appelées clés centromères dans la formation d'une structure connue comme le complexe synaptonémal (SC). «Comprendre cela et d'autres mécanismes impliqués dans la méiose est important en raison de la méiose joue cruciale rôle dans la reproduction normale - et les conséquences désastreuses de la méiose qui a mal tourné», déclare R. Scott Hawley, Ph.D., qui a dirigé la recherche à Stowers.
«L'échec de la division méiotique est probablement la cause la plus fréquente d'avortement spontané et provoque un certain nombre de défauts de naissance tels le syndrome de Down», explique Hawley.
La méiose réduit le nombre de chromosomes portés par des cellules régulières d'un individu par la moitié, l'allocation précisément un exemplaire de chaque chromosome de chaque ovule ou de sperme et d'assurer ainsi que le nombre adéquat de chromosomes est transmis des parents aux descendants. Et parce que les chromosomes vont par paire - 23 jeux chez les humains - les chromosomes doivent être correctement jumelés avant qu'ils puissent être divvied place.
«Chromosome 1 de votre père a d'être jumelé avec le chromosome 1 de votre maman, le chromosome 2 de votre père avec le chromosome 2 de votre maman, et ainsi de suite», Hawley explique, «et c'est un vrai truc Il n'y a aucune marge d'erreur.; la première étape de couplage est la partie la plus critique du processus de la méiose. Vous obtenez cette partie faux, et tout le reste est voué à l'échec. "
La tâche est quelque chose comme essayer de trouver votre compagnon dans un magasin à grande surface. Il aide si vous vous souvenez pièces ce qu'ils portent et ce du magasin qu'ils fréquentent habituellement (par exemple, des films ou des téléviseurs grand écran). De même, les chromosomes peuvent jumeler plus facilement si elles sont capables de reconnaître leurs partenaires et les trouver à un endroit précis.
"Une fois qu'ils ont identifié l'autre à un endroit, ils vont commencer le processus que nous appelons synapse, ce qui implique la construction de cette belle structure - complexe synaptonémal - et en l'utilisant pour former une association intime qui fonctionne sur toute la longueur de chaque paire de chromosomes », explique Hawley.
Certains organismes modèles utilisés dans l'étude de la méiose, tels que la levure et le nématode Caenorhabditis elegans, utilisez les extrémités de leurs chromosomes afin de faciliter le processus. «Ces organismes rassemblent toutes les extrémités des chromosomes contre l'enveloppe nucléaire, dans un grand cluster s'appelle un bouquet ou dans un tas de petits amas appelés agrégats, ce qui entraîne extrémités des chromosomes en proximité les uns avec les autres", explique Hawley. «Cela change le problème de trouver votre homologue dans ce noyau très grande dans l'un de trouver votre compagnon sur à peu la surface de l'intérieur du noyau."
Mais la mouche Drosophila melanogaster - l'organisme modèle dans lequel la méiose a été minutieusement étudié pour plus d'un siècle, et qui Hawley a étudié pendant près de 40 ans - a extrémités des chromosomes inhabituels qui ne se prêtent pas au même genre de clustering.
»Ainsi, même si l'étude de la méiose a commencé chez la drosophile, nous n'avons pas vraiment eu la moindre idée comment les chromosomes initier synapsis chez la drosophile», explique Hawley. «Maintenant, nous montrons que, plutôt que de clustering de leurs extrémités des chromosomes, pollénies leurs centromères - des structures très organisées que les chromosomes utilisent pour se déplacer pendant la division cellulaire partir de là, la biologie fonctionne plutôt bien comme vous le souhaitez:. Synapse est initiée au niveau des centromères, et il semble se propager le long des bras des chromosomes. "
Les ramifications des résultats au-delà des mouches des fruits, car il ya certaines preuves que synapsis commence à centromères dans d'autres organismes. En outre, Hawley et ses coauteurs constaté que le regroupement centromère peut jouer un rôle plus tard dans la méiose, quand les chromosomes se séparer de leurs partenaires.
«Il ya des raisons de croire que certaines parties de ce processus sera au moins explorables et potentiellement applicables à l'homme", a déclaré Hawley.
Le travail est aussi remarquable comme un exemple de découverte basée sur la science, a déclaré Hawley. "Nous n'avons pas réellement mis à étudier l'initiation de la méiose, nous étions tout simplement intéressé à la caractérisation de la biologie fondamentale de la méiose tôt."
Mais le chercheur postdoctoral et premier auteur Satomi Takeo, Ph.D., a remarqué que le regroupement centromère et synaptonémal d'initiation complexes survenus en concert, et ses observations ont continué révélé le rôle de centromères dans le lancement synapse.
"Je regardais avec des yeux fatigués dans les cellules que j'ai été d'analyser», rappelle Takeo. "Quelque part j'ai commencé à regarder les taches que j'avais précédemment ignoré - sans doute parce que je pensais qu'ils étaient juste un bruit de fond -. Que lorsque j'ai vu le lien entre le regroupement et l'initiation centromère synapse Après être passé par de nombreuses images, j'ai écrit un courriel à Scott, en disant: «Ce qui est vraiment important, n'est-ce pas?" Avec cette conclusion, tout le reste a commencé à faire sens. "
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