В этой главе «Зачем живые любят друг друга» мы признаемся в любви к центромерам

СНОБ18+

Серые кардиналы секса

Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой главе автор признается в неразделенной любви к центромерам.

Алексей Алексенко

1.jpg
Название

Глава тридцатая, в которой читатель погружается в сердцевину тьмы

Мы оставили наши гомологичные хромосомы в тот момент, когда они соединились по всей длине, образовав синаптонемные комплексы (СК), и наконец-то занялись генетической рекомбинацией. Когда они с этим закончат, СК тут же разрушится, а хромосомы слегка разойдутся, так что в микроскоп будут видны перекрестия, или хиазмы, или кроссинговеры — те места, где гомологи разорвались и соединились крест-накрест.

Давайте в этом месте поставим процесс мейоза на паузу. Кстати, именно в этом месте его отчего-то ставит на паузу и природа: в созревающих яйцеклетках человека, как и у некоторых других существ, в этот момент наступает так называемый «первый мейотический арест». Так и не разведя свои гомологичные хромосомы к полюсам, клетка прекращает всякие телодвижения и замирает в этом состоянии, пока у организма не возникнет реальная нужда в зрелой яйцеклетке. 

Надолго ли арест? О, весьма надолго, даже и по человеческим, а не по клеточным меркам — на долгие годы. Мейоз начинается, когда эмбрион-девочка находится еще в утробе матери. Там же будущие яйцеклетки и попадают под арест. Свободу они получат только во взрослой жизни — когда очередной яйцеклетке предстоит выйти в свободное плавание в результате овуляции. Но и тогда мейоз не доходит до конца… впрочем, об этом позже. Сейчас мы поставим нашу историю на паузу не на годы, а лишь на короткое время — и только для того, чтобы чуть подробнее рассказать о некоторых важных героях этого процесса. Должен признать, что большинству уважаемых читателей эта информация покажется совершенно избыточной и бесполезной. Так что уж если читать эту главу, то только из дурацкого любопытства.

До сих пор мы, как могли, обходили одно узкое место. Когда немецкий биолог Вальтер Флемминг открыл это место в 1882 году, он мало что мог о нем сказать, кроме того, что оно действительно узкое. На самом деле Вальтер Флемминг внес в биологию вклад, который небиологу, да и многим современным биологам, сложно оценить. Он придумал окрашивать микроскопические препараты анилиновыми красителями. Сейчас вы лишь ухмыльнетесь, но тогда это означало лавину новых знаний. В клетке сразу стало видно много такого, что без красителя не видно. В том числе и странные тельца в ядре, которые окрашивались как-то очень охотно. Потом их за это назвали «хромосомами», и можно даже сказать, что именно Флемминг их и открыл.

Теперь-то мы знаем, почему хромосомы так хорошо окрашиваются: ДНК в них отрицательно заряжена благодаря фосфатам в ее каркасе, а сверху она облеплена положительно заряженными белками — гистонами, — которые и отвечают за все прихотливые хромосомные плетения и упорядоченную укладку. Благодаря гистонам хромосомы кое-где плотные и тесно скрученные (или, как говорят серьезные люди, компактизованные), а кое-где распускаются, чтобы сделать возможной работу генов. И все эти области хромосомы окрашиваются по-разному.

Ничего этого Флемминг не знал, и даже слово «хромосома» придумал не он. Однако именно он заметил, что во время клеточного деления на хромосомах образуются перетяжки — те самые «узкие места». Это и есть центромеры, первооткрывателем которых Флемминг, несомненно, и является.

Центромера заявляет о себе не только в мейозе, но и при любом клеточном делении, поэтому мы до сих пор и не спешили объявить ее главным героем нашей истории. Чтобы хромосомы правильно разошлись к полюсам клетки, нужно, чтобы к каждой из них (а они, как мы помним, к этому моменту состоят из двух сестринских хроматид) прикрепились две нити веретена, идущие от разных полюсов клетки. Веретено начинает тянуть хромосомы в разные стороны, а они до последнего цепляются друг за друга, причем именно в области центромер. Наконец центромеры разделяются и хромосомы расходятся.

На самый поверхностный взгляд центромера — это просто некое «место» на ДНК с определенным порядком нуклеотидных букв. Чтобы все сработало, на ней образуется особый белковый сгусток — кинетохор. Именно за кинетохоры и зацепляются тубулиновые нити, чтобы тащить их, каждый в свою сторону. А за то, чтобы центромеры до последнего оставались склеенными, отвечают белки-когезины, о которых шла речь в прошлой главе. В нужный момент этот когезиновый клей как по команде растворяется, веретено сокращается, и клетка переходит к следующим шагам своего деления. 

Во втором делении мейоза все именно так и происходит. А вот в первом делении — так, да не совсем. Нити веретена деления прикрепляются к кинетохорам, но теперь к каждой хромосоме подходят не две нити от разных полюсов, а только одна — нам ведь нужно, чтобы сначала разошлись не хроматиды, а гомологичные хромосомы. Хроматиды остаются склеенными друг с другом. Склеивают их опять же когезины, но в мейозе они немного другие, чем при обычных делениях (страшно подумать, сколько разных полезных белков клетка приберегает только для мейотического деления, вот насколько всё это для нее важно!). Эти когезины не растворяются, так что хроматиды остаются вместе. А гомологичные хромосомы до последнего удерживаются вместе, потому что между ними образовались хиазмы — результат кроссинговера. Это тоже важно: чтобы в нужный момент все сработало, веретено должно как следует натянуться, и поэтому микротрубочки тянут за центромеры, то есть за кинетохоры, а хиазмы изо всех сил противостоят этой тяге. Без хиазм весь мейоз пошел бы вкривь и вкось (о некоторых исключениях будет сказано чуть ниже). 

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Войти в положение: как люди становятся удобными Войти в положение: как люди становятся удобными

А всегда ли нужно «входить в положение» и быть удобной?

СНОБ
Вы можете избавиться от головной боли без таблеток! Вот несколько природных средств Вы можете избавиться от головной боли без таблеток! Вот несколько природных средств

Природные средства от головной боли, которые точно работают

ТехИнсайдер
Психологический рубеж: зачем нужен возраст согласия и какие проблемы он не решает Психологический рубеж: зачем нужен возраст согласия и какие проблемы он не решает

Как появился возраст согласия? Могут ли секс-преступники избежать наказания?

Forbes
Пропаганда: почему она нам необходима Пропаганда: почему она нам необходима

Что такое пропаганда и почему сейчас невозможно представить мир без неё?

Psychologies
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР

Казалось бы, ну у нас-то какие разводы могли быть в старину?

Maxim
Самые живучие мифы повседневной жизни, в которые все верят несмотря ни на что Самые живучие мифы повседневной жизни, в которые все верят несмотря ни на что

После бритья волосы будут гуще и длиннее, а читать в темноте вредно?

Maxim
«Женщины транслируют то, что от них ожидают»: что такое гендерная история «Женщины транслируют то, что от них ожидают»: что такое гендерная история

Женщины долгое время были словно исключены из истории

Forbes
Ненужная, но вездесущая ртуть Ненужная, но вездесущая ртуть

Употреблять щуку в пищу, оказывается, может быть небезопасно

Наука и жизнь
По соображениям совести: как американцы спасались от призыва на Вьетнамскую войну По соображениям совести: как американцы спасались от призыва на Вьетнамскую войну

Во Вьетнамской войне приняло участие больше 2,5 млн американцев

Forbes
Болезнь куру: что это за заболевание и как оно передаётся. Вы ужаснетесь! Болезнь куру: что это за заболевание и как оно передаётся. Вы ужаснетесь!

В Новой Гвинеи живет народ Форе: долго об их существовании никто не знал

ТехИнсайдер
Смех сквозь слезы: приемы аутоюмора в кризисных ситуациях — попробуйте на себе Смех сквозь слезы: приемы аутоюмора в кризисных ситуациях — попробуйте на себе

«Юмор — это всегда немножко защита от судьбы»

Psychologies
Могут себе позволить: зачем у саламандр до рождения исчезают легкие? Могут себе позволить: зачем у саламандр до рождения исчезают легкие?

Юркие ящерицы уже 25 миллионов лет прекрасно обходятся без органа дыхания

Вокруг света
Золотой корсет и колготки: 5 фирменных нарядов Бориса Моисеева, которыми он шокировал задолго до современных звезд Золотой корсет и колготки: 5 фирменных нарядов Бориса Моисеева, которыми он шокировал задолго до современных звезд

Все, к чему прикасался этот человек, становилось художественно скандальным

VOICE
Этого не может быть Этого не может быть

Самые удивительные гипотезы в биологии

ТехИнсайдер
4 неловкие ситуации, которые укрепляют отношения 4 неловкие ситуации, которые укрепляют отношения

Странные привычки, разговоры о сексе и другие неловкие ситуации в отношениях

Psychologies
Как делают бальзамы и с чем их пить Как делают бальзамы и с чем их пить

Откуда в России появились бальзамы и как их правильно пить

СНОБ
Фотонные кольца черной дыры сохранили информацию о ее вибрациях Фотонные кольца черной дыры сохранили информацию о ее вибрациях

Фотонные кольца черной дыры имеют одинаковую конформную симметрию

N+1
Выживание посреди океана: как морскую воду превратить в пресную не имея ничего под рукой Выживание посреди океана: как морскую воду превратить в пресную не имея ничего под рукой

Как добыть воду на необитаемом острове?

ТехИнсайдер
«Первобытный страх»: почему нужно говорить о смерти «Первобытный страх»: почему нужно говорить о смерти

Можно ли перестать бояться смерти?

Psychologies
Сергей Аветисов: «…продвижение какого-то одного метода коррекции близорукости заставляет людей думать, что он единственный и самый лучший, на самом деле это не так» Сергей Аветисов: «…продвижение какого-то одного метода коррекции близорукости заставляет людей думать, что он единственный и самый лучший, на самом деле это не так»

Сегодня благодаря новым технологиям многие мечтают отказаться от очков

Здоровье
Как в лучших домах Как в лучших домах

Шанхайский барс все-таки существует

Автопилот
Искусство покупать: самые крупные продажи за всю историю ярмарки Cosmoscow Искусство покупать: самые крупные продажи за всю историю ярмарки Cosmoscow

Топ-продажи ярмарки современного искусства Cosmoscow прошлых лет

Forbes
Трупиалы-подкидыши заморили голодом «лишних» сводных братьев и сестер Трупиалы-подкидыши заморили голодом «лишних» сводных братьев и сестер

Птенцы трупиалов лучше всего развиваются в гнездах с двумя сводными братьями

N+1
Народный артист России Вадим Репин — о дисциплине и вдохновении Народный артист России Вадим Репин — о дисциплине и вдохновении

Cкрипач Вадимом Репиным — о фестивалях и любви к автомобилям

РБК
Царская семья: последние дни Царская семья: последние дни

Расстрел царской семьи - вопрос, по которому появляются все новые подробности

Караван историй
Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею

Система для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов

ТехИнсайдер
Как читать «Двенадцать» Блока Как читать «Двенадцать» Блока

Как Александр Блок относился к революции и в чем его упрекали современники

Культура.РФ
Австралийцы обнаружили древнейшие сердца возрастом 390-370 миллионов лет. Это сердца панцирных рыб Австралийцы обнаружили древнейшие сердца возрастом 390-370 миллионов лет. Это сердца панцирных рыб

Первые сердца принадлежали древним рыбам плакодермам

N+1
От ацтеков до пикселей От ацтеков до пикселей

Из чего состоит «Джиперс Криперс»

Weekend
Открыть в приложении