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

Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе Танцовщицы эротического театра Crave рассказали о своей работе

MAXIM встретился с танцовщицами театра Crave и задал откровенные вопросы

Maxim
Математики решили задачу, предложенную Леонардом Эйлером в середине XVIII века Математики решили задачу, предложенную Леонардом Эйлером в середине XVIII века

Математики сделали важный шаг к решению уравнений Навье-Стокса

ТехИнсайдер
Идея! Оставлять чаевые Идея! Оставлять чаевые

Учись правильно благодарить тех, кто оказывает тебе услуги

Maxim
«Я — инфантильный человек»: 3 шага, чтобы повзрослеть «Я — инфантильный человек»: 3 шага, чтобы повзрослеть

Как проявляется инфантилизм и что делать, если вы обнаружили его признаки у себя

Psychologies
Чихать на аллергию: как работает аллерговакцина Чихать на аллергию: как работает аллерговакцина

Разбираемся, как работает АСИТ, которая может спасти вас от аллергии

СНОБ
Остров смерти, куклы, поморы: путешествие по необычным местам Архангельской области Остров смерти, куклы, поморы: путешествие по необычным местам Архангельской области

Отправляемся в путь по малоизвестным местам Архангельской области

Вокруг света
Теория заговора: современные гаджеты в старинных произведениях искусства Теория заговора: современные гаджеты в старинных произведениях искусства

Картины, на которых есть предметы, похожие на смартфоны и планшеты

Maxim
Электромобили наших прадедов: какими были первые электромобили Европы и США Электромобили наших прадедов: какими были первые электромобили Европы и США

Пятерка машин с электрическими моторами, которые стали предвестниками Tesla

CHIP
Как неандертальцы крепили орудие к рукоятке? Оцените находчивость древних людей Как неандертальцы крепили орудие к рукоятке? Оцените находчивость древних людей

На Кавказе палеоантропологи сделали новые открытия

Вокруг света
«Ледники Эльбруса сократились более чем на 20%»: 11 вопросов гляциологу «Ледники Эльбруса сократились более чем на 20%»: 11 вопросов гляциологу

Зачем нужен атлас ледников Эльбруса и как блестки помогают «нашаманить» погоду?

Вокруг света
Как стать менее уверенным в себе и более мудрым Как стать менее уверенным в себе и более мудрым

Отрывок из книги Марка Мэнсона «Тонкое искусство пофигизма»

Psychologies
Эффект Манделы: 7 знаменитостей, которых «похоронили» раньше срока Эффект Манделы: 7 знаменитостей, которых «похоронили» раньше срока

Каких знаменитостей считают умершими, хотя они появляются в медиаполе

Psychologies
10 весомых причин добавлять уксус в стиральную машинку: полезные лайфхаки для стирки 10 весомых причин добавлять уксус в стиральную машинку: полезные лайфхаки для стирки

Добавьте 9% уксус в список необходимых средств для стирки!

ТехИнсайдер
Разбитый бампер и ураган «Катрина»: как мы сталкиваемся с моральными дилеммами Разбитый бампер и ураган «Катрина»: как мы сталкиваемся с моральными дилеммами

Отрывок из книги «Мифы об идеальном человеке» — о моральной философии

Forbes
Холодец и еще 8 продуктов и блюд, которые можно замораживать впрок Холодец и еще 8 продуктов и блюд, которые можно замораживать впрок

Морозильник — незаменимый помощник, когда дело доходит до хранения продуктов

VOICE
Режиссер Александр Алябьев — о мультивселенной и независимом театре Режиссер Александр Алябьев — о мультивселенной и независимом театре

Режиссер Александр Алябьев — о квантовой физике и чувствах

РБК
Как общаться с токсичными коллегами: 5 правил поведения Как общаться с токсичными коллегами: 5 правил поведения

Есть ли среди ваших коллег те, кто любит издеваться над другими?

Psychologies
Диорама Бежецка Диорама Бежецка

Объёмная картина с видом центральной части Бежецка

Дилетант
«Скрытно использует элегантный стиль»: топ-5 самых ярких образов Кейт Миддлтон в 2022 году «Скрытно использует элегантный стиль»: топ-5 самых ярких образов Кейт Миддлтон в 2022 году

Эксперты выбрали самые интересные выходы Кейт Миддлтон в 2022 году

VOICE
Как археологи подтверждали Библию Как археологи подтверждали Библию

Археологи подтвердили библейские рассказы

СНОБ
Мотивация для похудения: 10 советов и рекомендации экспертов Мотивация для похудения: 10 советов и рекомендации экспертов

Почему для похудения так важна мотивация, где ее найти и чем вдохновиться

РБК
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
Модель бога: что мы узнаем о Пелевине из нового документального фильма о его жизни Модель бога: что мы узнаем о Пелевине из нового документального фильма о его жизни

Каким получился документальный фильм журналиста Родиона Чепеля «Пелевин»

Forbes
«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
Кем на самом деле был Дейл Карнеги: гением или шарлатаном? Кем на самом деле был Дейл Карнеги: гением или шарлатаном?

Разбираемся в плюсах и минусах учения Дейла Карнеги

Maxim
Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться

Для того, чтобы перестать прокрастинировать, надо перестать ждать вдохновения

Forbes
Тест Omoda C5: китайцы взломали код Тест Omoda C5: китайцы взломали код

Omoda C5: несмотря на мелкие недочеты, модель показывает класс

Maxim
Как приучить себя завтракать, когда кусок в горло не лезет: 5 рабочих лайфхаков Как приучить себя завтракать, когда кусок в горло не лезет: 5 рабочих лайфхаков

Как сделать утренний прием пищи своим золотым правилом?

VOICE
Зеленый город мечты Зеленый город мечты

В Красноярске новые впечатления найдут для себя и урбанисты, и любители тишины

Отдых в России
Основатели Sound Up — о новой академической музыке и интересе к ней Основатели Sound Up — о новой академической музыке и интересе к ней

Основатели фестиваля Sound Up — о шуме времени и его контекстах

РБК
Открыть в приложении