29979 img003 (3)

Poszczególnym stadiom mejozy poświęcone będzie specjalne ćwiczenie (z| 1A), tutaj zwracamy uwagę na pewne, naszym zdaniem najbardziej istotne nowo poznane elementy I profazy mejotycznej.

Jak już zaznaczono wcześniej, mitotyczne podziały komórek somatyczny poprzedzone są syntezą DNA w środkowej fazie lntermitozy. Synteza DNA czasie mejozy poprzedza bezpośrednio pierwsze jej stadium - leptoten. Pod tym, mejotyczna faza S trwa trzykrotnie, a często jeszcze dłużej niż faj S mitozy i jest jeszcze niekompletna. Pewien nieznaczny procent DNA (okol 0,3) ulega replikacji dopiero w zygotenie. Od tego tzw. Z-DNA replikuj! cego się w jeszcze zdekondensowanych, identycznych miejscach obu chromosd mów homologicznych, zależy specyficzny układ tych chromosomów podczas ko niugacji. Koniugacja jest niezbędnym warunkiem Crossing over,którego skd tek chiazmy widoczne są dopiero w diplotenie. W profazie mejotycznel syntetyzowane jest białko podtrzymujące połączenia homologicznych chroń somów w czasie-koniugacji (kompleks synaptemalny). Innym białkiem warun jącym Crossing over jest dezoksyrybonukleaza pojawiająca się w zygotenieJ Dzięki niej w skoniugowanych chromosomach następuje wycięcie odcinków DNAj które mogą się wymieniać między chromatydami chromosomów homologicznych'. Włączanie wyciętych odcinków do cząsteczek DNA zależy od obecności enzy^ mu - ligazy polinukleotydowej. Nie wszystkie z pierwotnie wyciętych odcir ków DNA ulegają wymianie. Część z nich pozostaje w tej samej cząsteczce, ponowne włączenie tych odcinków do macierzystej cząsteczki DNA (naprawa! jak i za montowanie odcinków wymienionych odpowiedzialny jest DNA syntety-j zowany podczas pachytenu zwany P-DNA.

9.6. TOTIPOTENCJA J^DRA

Jądro zapłodnionej komórki jajowej zawiera pełną informację genetyczr determinującą rozwój organizmu. Proces różnicowania tkanek zdaje się ograniczać potencję genetyczną jądra zygoty i to tym silniej, im komórki sd bardziej zróżnicowane.Różnicowaniu bowiem towarzyszy blokowanie aktywności części genów.Mechanizm tego procesu hamującego aktywność genów związany jest najprawdopodobniej z wiązaniem DNA i białek histonowych. Zablokowanie określonych systemów genetycznych u roślin w przeciwieństwie do zwierząt jest odwracalne.Warunkiem uaktywnienia całego genomu komórki jest jej wyje cie spod kontroli czynników regulujących rozwój całego organizmu. Ma tfl miejsce w przypadku odciętych organów,wyizolowanych tkanek,komórek i protc pi ostów,u których w odpowiednich warunkach hodowli in vitro jądra ujawniają swoją totipotencję,w wyniku czego dochodzi najpierw do odróżnicowanial się komórek,ewentualnie ich podziałów,później stopniowego ich różnicowania! aż do regeneracji całych roślin. Niezmiernie ciekawe,a zarazem wartościowe! z punktu widzenia hodowli roślin jest ujawnienie pełnej potencji haploi-dalnych komórek (mikrospor pyłków, woreczków zalążkowych) i otrzymanie z! nich haploidalnych roślin.

i liniuje wielkie zróżnicowanie genetyczne osobników, które uwarunkowane

(• ..i n/.oregiem zjawisk zachodzących w Jądrze komórkowym,a mianowicie:

I) W czasie mejozy zachodzi przypadkowe tworzenie się nowych kombina-

II chromosomów pochodzących od ojca i matki. Kombinacji Jest tym więcej,

........ ej Jest chromosomów. Przy dwóch parach homologicznych chromosomów

2    3

»li ..... można 4 różne kombinacje (2 -4), przy 3 parach, 8 (2-8), przy 23

.......... nż 8.338.608 (2²³).

.') W I profazie mejozy ma miejsce wymiana odcinków DNA między homolo-, i #nyml chromosomami (crossing over).

I) W czasie zapłodnienia gamety łączą się przypadkowo.

4) Występować mogą mutacje chromosomów: ih .-.ez zmianę liczby chromosomów całego zespołu chromosowego (poliploi-imInuść) względnie brak lub nadmiar pojedynczych chromosomów (aneuploidal-.....'•<),

przez aberrację chromosomowe polegające na zaburzeniach w ich morfologii « wyniku utraty części chromosomów (delecje), podwojenia chromosomów o Imgment (duplikacja), odwrócenia fragmentu chromosomu (inwersja), prze->iI mienie fragmentu chromosomu do innego chromosomu niehomologicznego

(linnsdukcja)

przez mutacje genowe (punktowe) polegające na zmianach w sekwencji nu-Mmtydów DNA. Mutacje zachodzą spontaniczne lub można je indukować różnymi mutagenami. Szczegółowe omówienie tego problemu należy do genetyki.

9.8. INŻYNIERIA GENETYCZNA

Inżynieria genetyczna polega na wprowadzeniu dowolnego odcinka informa-rji (DNA) do DNA biorcy i uzyskaniu różnych produktów ekspresji genów.

Tnkie manipulacje umożliwiło zastosowanie enzymów restrykcyjnych z ich zdolnością do cięcia podwójnej nici DNA na odcinki zakończone jednonicio-wyml fragmentami, do których mogą przyłączyć się komplementarnie fragmenty idirngo DNA otrzymane też przez działanie restryktaz.Rekombinowany za pomo-• <| li gaz DNA wprowadza się do komórki, gdzie może ulec replikacji i transkrypcji. Inżynieria genetyczna daje nieograniczone możliwości uzyskania irnwych zmienionych organizmów, ale kryje w sobie też pewne niebezpieczeń-Iwa. Niekontrolowane modyfikacje genów mogą bowiem powodować zmienność niepożądaną i w skutkach groźną.

Spośród licznych przykładów realnego i praktycznego zastosowania inżynierii genetycznej można wymienić próby otrzymania pełnowartościowych białek pochodzenia roślinnego przez uzupełnienie ich brakującymi aminokwasami, próby stworzenia roślin (innych niż motylkowe) asymilujących azot atmo-fi-ryczny lub też produkcję insuliny przez bakterie.