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

Как приложения и фальшивые клиники собирают медицинские данные и сообщают об абортах Как приложения и фальшивые клиники собирают медицинские данные и сообщают об абортах

Разбираемся, кто и как собирает и распространяет личную информацию

Forbes
Зависимое расстройство личности: 10 признаков — как распознать проблему Зависимое расстройство личности: 10 признаков — как распознать проблему

Что такое зависимое расстройство личности и как оно проявляется?

Psychologies
Идея! Оставлять чаевые Идея! Оставлять чаевые

Учись правильно благодарить тех, кто оказывает тебе услуги

Maxim
Где жить в Белграде: гид по районам Где жить в Белграде: гид по районам

Про город, в котором вам будут по-настоящему рады

VC.RU
Как два сибиряка придумали робота-репетитора по английскому языку и привлекли $5 млн Как два сибиряка придумали робота-репетитора по английскому языку и привлекли $5 млн

Как два друга создали виртуального репетитора и справились с кризисом?

Forbes
Как создать на телефоне приватную папку, которую никто не увидит Как создать на телефоне приватную папку, которую никто не увидит

Лучший способ обезопасить хранимые в телефоне файлы – создать скрытую папку

CHIP
Sirena 78 Sirena 78

Почему Sirena 78 вошла в топ-20 новых моделей яхт категории must seen?

Y Magazine
Александр Ведяхин: «Сегодня рынок акций отражает геополитические риски» Александр Ведяхин: «Сегодня рынок акций отражает геополитические риски»

Александр Ведяхин о том, как новые условия влияют на частные инвестиции

РБК
6 вопросов успешных людей, которые стоит себе задать 6 вопросов успешных людей, которые стоит себе задать

Чтобы добиться высот, важно получать удовольствие от процесса

Inc.
Офисный призыв Офисный призыв

Как мобилизация повлияет на отношение к сотрудникам 50+

РБК
10 способов обращения с прошлым из сериалов 10 способов обращения с прошлым из сериалов

Как разные сериалы обращаются с историческим прошлым

Weekend
Что поможет стать богаче? Что поможет стать богаче?

Заняться собой и начать новую жизнь? Этот путь прошли две наши героини

Psychologies
Главные вопросы секса: как и зачем Главные вопросы секса: как и зачем

Как эволюция могла породить мейоз?

СНОБ
Сумах — красный, коварный, пряный Сумах — красный, коварный, пряный

В переводе с арамейского слово «сумах» (или «сумак») означает «красный»

Наука и жизнь
Вопреки стереотипам Вопреки стереотипам

Квартира, в которой смиксовали традиции и современные тренды

Идеи Вашего Дома
Актриса Светлана Устинова: «Я никогда не думала, что создам полнометражную картину о деменции» Актриса Светлана Устинова: «Я никогда не думала, что создам полнометражную картину о деменции»

Интервью со Светланой Устиновой о ее режиссерском дебюте «Время года зима»

СНОБ
Любимый фикус в горшке: как сохранить ощущение дома в любой точке мира Любимый фикус в горшке: как сохранить ощущение дома в любой точке мира

Что такое «чувство дома» и как оно формируется?

Forbes
Что мешает вам обрести спокойствие? Что мешает вам обрести спокойствие?

Определите ваши навязчивые установки и найдите способ избавиться от них

Psychologies
10 самых распространенных имен в Советском Cоюзе 10 самых распространенных имен в Советском Cоюзе

Как же выглядела десятка самых распространенных имен в СССР?

Maxim
Мыслить вне рамок Мыслить вне рамок

Современный лофт в апартаментах, которые предназначались для сдачи в аренду

Идеи Вашего Дома
Как возникла жизнь: 5 теорий разных эпох Как возникла жизнь: 5 теорий разных эпох

Молния, глина, лед, глубина, космос — как появились люди?

ТехИнсайдер
Как смоделировать собственную реальность: техника «Гардероб переживаний» Как смоделировать собственную реальность: техника «Гардероб переживаний»

Как наше психоэмоциональное состояние влияет на окружающий мир?

Psychologies
Зеркало эпохи. История ВДНХ как история всей страны Зеркало эпохи. История ВДНХ как история всей страны

Как ВДНХ стала зеркалом переломных для страны эпох

СНОБ
Почему у чернокожих белые ладони? Ответ вас точно удивит Почему у чернокожих белые ладони? Ответ вас точно удивит

Почему природа раскрасила чернокожих неравномерно

ТехИнсайдер
Совместимость, близость и свобода: на чем сегодня строится счастливый брак Совместимость, близость и свобода: на чем сегодня строится счастливый брак

Каждый человек хоть раз задавался вопросом — зачем нам отношения?

Psychologies
Чем американская водка отличается от русской Чем американская водка отличается от русской

Американцы извратили даже нашу национальную скрепу — великую и ужасную водку

Maxim
5 заблуждений о серьезности мужских намерений: женские истории комментируют эксперты 5 заблуждений о серьезности мужских намерений: женские истории комментируют эксперты

Можно ли узнать намерения другого человека в начале отношений?

Psychologies
Почему мы не видим свой нос постоянно Почему мы не видим свой нос постоянно

Почему мозг игнорирует сам вид носа?

ТехИнсайдер
Семейный портрет Семейный портрет

Интерьер, который является отражением мировоззрения заказчиков

SALON-Interior
«Это вам не игрушка»: как топ-менеджер Пегги Джонсон создает AR-шлем будущего «Это вам не игрушка»: как топ-менеджер Пегги Джонсон создает AR-шлем будущего

Как Пегги Джонсон меняла бизнес-модель Magic Leap и выводила её из кризиса

Forbes
Открыть в приложении