Вытаскиваем из механизма мейоза отдельные детальки и любуемся ими

СНОБ18+

Новые герои секса: любитель обнимашек и самурайский дух

Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой главе появляются новые герои, без которых наш рассказ не был бы таким сложным и запутанным.

Алексей Алексенко

1.jpg

Глава тридцать первая, в которой автор вытаскивает из механизма мейоза отдельные детальки и любуется ими

Прошлая глава была посвящена центромерам — одному из важных узлов чудовищно сложной машины мейоза. Теперь расскажем о некоторых других винтиках этой машины, просто чтобы читатель восхитился тем, насколько там все продумано. Притом что если правы безбожники, то продумывать всё это было решительно некому: оно само так получилось — что как раз и заслуживает нашего восхищения.

Саму центромеру «винтиком механизма» назвать никак нельзя, она скорее ключевой элемент всего процесса. Чтобы доказать этот тезис, давайте я перечислю три ключевых отличия мейоза от митоза, то есть обычного клеточного деления.

Во-первых, при мейозе гомологичные хромосомы узнают друг друга и укладываются рядышком в особую структуру; при митозе ничего подобного не бывает.

Во-вторых, при первом делении мейоза кинетохоры хроматид обращены в одну сторону, так что веретено деления не растаскивает их в разные стороны, а тянет к одному полюсу вместе, как единое целое.

В-третьих, когезиновый клей, который склеивает хроматиды, при мейозе не растворяется вокруг центромер вплоть до второго деления.

И вот что любопытно: во всех этих трех пунктах центромеры играют важную роль.

О том, что центромеры как-то участвуют в узнавании гомологичных хромосом, молекулярные генетики догадались сравнительно недавно и успели узнать не так уж много, так что на этом пункте останавливаться мы не будем — особо любознательных отошлем к соответствующему научному обзору.

А вот что касается второго пункта — образования однонаправленных кинетохоров, — здесь роль центромеры совершенно очевидна: именно на них строятся эти самые кинетохоры. За то, чтобы кинетохоры получились однонаправленными, а не двусторонне-симметричными, как обычно, у дрожжей отвечает комплекс белков с красивым названием «монополин». Эти белки собираются на центромере таким образом, чтобы придать ей асимметрию: теперь нити веретена деления могут прикрепиться к ней только с одной стороны.

Чтобы понять, как все работает, биологи часто поступают следующим образом: они что-то ломают в геноме, а потом смотрят, что из этого выйдет. В русле этой концепции они и сломали ген ключевого компонента монополина. В результате к сестринским хроматидам прикрепились не по одной, а по две нити веретена, которые, естественно, стали тянуть каждая в свою сторону. Хроматиды, надежно склеенные когезином, не поддались, а просто остались в середине клетки. Наступило второе деление мейоза, и теперь к кинетохорам прикрепились нити второго веретена. А надо сказать, что первое и второе деление происходят в перпендикулярных плоскостях: если, для наглядности, при первом делении гомологичные хромосомы расходятся к Северному и Южному полюсу, то при втором сестринские хроматиды разойдутся на остров Самоа в Тихом океане и в город Либревиль, что в Габоне. Но у нашего бедного мутанта этого не произошло: его хромосомы так и остались в центре клетки, прикрепленные сразу к двум перпендикулярным наборам нитей веретена. Настала такая путаница, что поделиться (то есть в данном случае образовать споры) этим клеткам так и не удалось. Вот насколько важен этот самый монополин.

Наконец, пункт третий: в области центромер сестринские хроматиды остаются склеенными до конца первого деления мейоза. Это очень важно, без этого рассыпалась бы вся конструкция. Британский биолог Том Кавалье-Смит, который уже появлялся в нашем рассказе, заметил, что именно склеенные хроматиды могут быть важнейшим отличием мейоза от митоза — тем самым эволюционным шагом, который придал старому процессу новый смысл.

Действительно, в обычном делении наличие когезинового клея между хроматидами сигнализирует клетке, что все приготовления к делению прошли успешно, ДНК удвоена и пора растаскивать хромосомы. А если клея нет, — он растворился, — значит, деление позади и пора снова удваивать хромосомы (то есть реплицировать ДНК). Но после первого деления мейоза клей остается на месте. Наивная клетка делает из этого вывод — в контексте мейоза совершенно верный, — что удваивать хромосомы не нужно, а можно сразу переходить ко второму делению. По мнению Кавалье-Смита, это и есть простой и экономичный способ, которым воспользовалась эволюция, чтобы превратить митоз в мейоз, то есть вместо одного деления заставить клетку пройти два последовательных, не удваивая в промежутке свою ДНК. Уменьшение числа хромосом вдвое — неизбежный результат этой якобы ошибки.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Опять начинается Опять начинается

Как мужчине перестать жалеть о том, что он почему-то не сделал в юности

VOICE
Одна вокруг света: зачем в Бразилии хранить в багажнике гантели Одна вокруг света: зачем в Бразилии хранить в багажнике гантели

193-я серия о кругосветном путешествии Ирины Сидоренко: Трансамазонское шоссе

Forbes
Крошка Ро Крошка Ро

Блогер Марьяна Ро выбралась в реальный мир без одежды

Maxim
«Я рожу от сына Пьера Нарцисса»: бывшая жена певца решила вновь стать мамой «Я рожу от сына Пьера Нарцисса»: бывшая жена певца решила вновь стать мамой

Бывшая избранница Пьера Нарцисса хочет стать мамой во второй раз

VOICE
Вместе каждый день Вместе каждый день

Планируем и обустраиваем ванную комнату

Идеи Вашего Дома
«Крик — последний аргумент»: 3 жизненных примера — как реагировать на манипуляции «Крик — последний аргумент»: 3 жизненных примера — как реагировать на манипуляции

Почему все так любят повышать голос?

Psychologies
«Мы проигрываем сценарии из детства в отношениях»: интервью психоаналитика «Мы проигрываем сценарии из детства в отношениях»: интервью психоаналитика

Какие этапы развития проходит пара? Что меняет появление ребенка?

Psychologies
Грядки растут вверх Грядки растут вверх

Вертикальные фермы расширяют экспансию в регионы

Агроинвестор
Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды: история невероятного спасения Женщина из СССР дослужилась до капитана и провела корабль через арктические льды: история невероятного спасения

Первой и в Союзе женщиной-капитаном дальнего плавания стала Анна Щетинина

ТехИнсайдер
5 причин, почему вы не пожалеете о поездке в Абхазию зимой 5 причин, почему вы не пожалеете о поездке в Абхазию зимой

В Абхазии даже в холодный сезон достаточно развлечений

Вокруг света
Одна и дети. Как вырастить детей и воспитать себя Одна и дети. Как вырастить детей и воспитать себя

Отрывок из книги Полины Санаева: «Как вырастить детей и воспитать себя»

СНОБ
Как пережить апокалипсис: топ-5 самых полезных гаджетов Как пережить апокалипсис: топ-5 самых полезных гаджетов

Как сохранить себе жизнь с помощью технологий

Maxim
Ученые показали, чем мозг осьминога похож на мозг человека Ученые показали, чем мозг осьминога похож на мозг человека

Эволюция мозга головоногих моллюсков, связана с резким расширением микроРНК

ТехИнсайдер
Не зови меня моим именем: женщины-писательницы, которые взяли себе мужские псевдонимы Не зови меня моим именем: женщины-писательницы, которые взяли себе мужские псевдонимы

Брать мужской псевдоним было популярной практикой среди женщин в прошлом

Forbes
«Травма свидетеля. Почему мне плохо от того, что я вижу, и как с этим справиться» — отрывок из книги Галины Петраковой «Травма свидетеля. Почему мне плохо от того, что я вижу, и как с этим справиться» — отрывок из книги Галины Петраковой

Что такое ПТСР и как справиться с тревогой — отрывок из книги «Травма свидетеля»

СНОБ
Двумя руками за: 5 эффективных тренажеров слепой печати Двумя руками за: 5 эффективных тренажеров слепой печати

Как научиться быстро работать с компьютером?

CHIP
«Будь водой, друг мой»: врачи разгадали тайну внезапной кончины Брюса Ли «Будь водой, друг мой»: врачи разгадали тайну внезапной кончины Брюса Ли

Спустя полвека после смерти Брюса Ли врачи определили, что стало причиной

Maxim
Как выбрать хорошую пудру для объема волос: хитрые лайфхаки от парикмахера Как выбрать хорошую пудру для объема волос: хитрые лайфхаки от парикмахера

Пудра для волос — средство, способное придать фантастический объем прическе

VOICE
Спасение в крови: как переливание искусственных эритроцитов поможет врачам Спасение в крови: как переливание искусственных эритроцитов поможет врачам

Новая технология может стать спасением для миллионов людей

Forbes
Золото и авокадо Золото и авокадо

Минимализм в современной новостройке

Идеи Вашего Дома
«Худшая мать»: история Лейси Спирс, которая отравила сына ради популярности в Сети «Худшая мать»: история Лейси Спирс, которая отравила сына ради популярности в Сети

Лейси Спирс казалась настоящей героиней, борющейся за жизнь своего ребенка

VOICE
Интеллект на службе насилия: как ученые становятся невольными участниками конфликтов Интеллект на службе насилия: как ученые становятся невольными участниками конфликтов

Почему наука и технологии работают не только на созидание и мирное развитие?

Forbes
Собаки в Новой Зеландии научились водить машину. Будущее уже рядом! Собаки в Новой Зеландии научились водить машину. Будущее уже рядом!

Животных можно научить буквально всему

ТехИнсайдер
Золотая клетка: как живут наложницы в современных гаремах Золотая клетка: как живут наложницы в современных гаремах

Джиллиан Лорен полтора года была наложницей министра финансов Брунея

VOICE
Как сделать день лучше: 3 техники от КПТ-терапевта Как сделать день лучше: 3 техники от КПТ-терапевта

Как облегчить себе сложные дни?

Psychologies
Математическая теорема помогла за час взломать шифр, выбранный правительством США Математическая теорема помогла за час взломать шифр, выбранный правительством США

Алгоритм, казавшийся самым надежным, был взломан всего за час

ТехИнсайдер
Мыслить вне рамок Мыслить вне рамок

Современный лофт в апартаментах, которые предназначались для сдачи в аренду

Идеи Вашего Дома
Никакая часть меня не может быть дефектом Никакая часть меня не может быть дефектом

Открытый разговор о личном с Екатериной Сигитовой, специалистом по самопринятию

Psychologies
На высшем уровне На высшем уровне

Правила хорошего тона: какие из них актуальны в современной жизни?

Лиза
«Меню»: гастрономическая сатира с Рэйфом Файнсом на мир богатых и знаменитых «Меню»: гастрономическая сатира с Рэйфом Файнсом на мир богатых и знаменитых

Почему картина «Меню» похожа на лабораторный эксперимент?

Forbes
Открыть в приложении