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

Николай Свечин: Время имеет вкус, цвет и запах, и автор обязан их различать Николай Свечин: Время имеет вкус, цвет и запах, и автор обязан их различать

Николай Свечин рассказал о сюжете нового романа и судьбе Лыкова после революции

СНОБ
Как отвлечься от плохих мыслей? Как отвлечься от плохих мыслей?

Как абстрагироваться от мрачных событий и прийти к спокойствию

Maxim
«Все зависимые выросли не в бедной, а в дисфункциональной семье»: на главные вопросы об алкоголизме отвечает нарколог «Все зависимые выросли не в бедной, а в дисфункциональной семье»: на главные вопросы об алкоголизме отвечает нарколог

Почему родственникам зависимых тоже нужна терапия?

Psychologies
«Взрослая дочь больше не хочет со мной общаться»: как вернуть доверительные отношения? «Взрослая дочь больше не хочет со мной общаться»: как вернуть доверительные отношения?

Что делать, если чувствуете, как между вами и детьми возникла пропасть?

Psychologies
Неудачник, который победил: как Вертинский преодолел поэзию, эпоху и свою судьбу Неудачник, который победил: как Вертинский преодолел поэзию, эпоху и свою судьбу

Как Вертинский прожил несколько жизней и предвосхитил куртуазных маньеристов

СНОБ
Декор для ленивых Декор для ленивых

Преображение квартиры с помощью деталей

Добрые советы
Как бросить курить: подробная инструкция. Часть 3 Как бросить курить: подробная инструкция. Часть 3

Как разобраться в причине зависимости от сигарет и отказаться от нее?

Psychologies
Неприметный шедевр Неприметный шедевр

Именно к этому полотну посетители Лувра чаще всего поворачиваются спиной

Дилетант
Сокровища троллей: древние секреты самых глубоких пещер России Сокровища троллей: древние секреты самых глубоких пещер России

Пещеры – последние уголки планеты, где еще можно стать первооткрывателем

ТехИнсайдер
История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия История исландского рыбака и самурайское плавание: чем полезна водная стихия

Отрывок из книги Бонни Цуй «Зачем мы плаваем»

Forbes
В браке с любимым человеком или с собачкой? Как перестать дрессировать партнера В браке с любимым человеком или с собачкой? Как перестать дрессировать партнера

Порой мы даже не замечаем, что критикуем партнера

Psychologies
Ученые из Великобритании рассказали, как проходить 10 тыс. шагов в день, чтобы получить максимум пользы Ученые из Великобритании рассказали, как проходить 10 тыс. шагов в день, чтобы получить максимум пользы

Есть ли какой-то специальный способ ходить, как мы должны это делать?

Inc.
Настье, уклюжий, льзя и годяй: слова, которые раньше прекрасно себя чувствовали без приставки Настье, уклюжий, льзя и годяй: слова, которые раньше прекрасно себя чувствовали без приставки

"Настье" и "льзя" были вполне самостоятельными словами с интересной этимологией

ТехИнсайдер
Где взять мотивацию, если нет ни моральных сил, ни времени заниматься делом? Где взять мотивацию, если нет ни моральных сил, ни времени заниматься делом?

Что может помочь справиться с отсутствием мотивации и сил?

ТехИнсайдер
Два по пятьдесят: истории любви длиною в жизнь Два по пятьдесят: истории любви длиною в жизнь

Фотограф Лорен Флейшман встретилась с нью-йоркскими семейными парами

Правила жизни
Почти пирожное Почти пирожное

Фрукты и ягоды с самым высоким содержанием сахара

Лиза
Декоративное ничтожество? Декоративное ничтожество?

Казимир Валишевский — «ничтожество», обладающее умом и ловкостью

Дилетант
В Иране не утихают протесты после смерти Махсы Амини. Как иранские женщины 30 лет борются за право не носить хиджаб В Иране не утихают протесты после смерти Махсы Амини. Как иранские женщины 30 лет борются за право не носить хиджаб

Вспоминаем историю вопроса иранских женщин и хиджаба

СНОБ
«Что я оплакиваю»: как перестать горевать о прошлом, вырвавшись на свободу «Что я оплакиваю»: как перестать горевать о прошлом, вырвавшись на свободу

Отрывок из книги «Так можно» — о том, как позволить себе ощущение свободы

Forbes
Автопортреты без автора Автопортреты без автора

За долгие годы портреты обрастают легендами, расставаться с которыми необходимо

Дилетант
Хабенский-Каренин и «Сын» Бутусова: как прошла «Золотая маска» в Красноярске Хабенский-Каренин и «Сын» Бутусова: как прошла «Золотая маска» в Красноярске

Пять спектаклей из Москвы и Новосибирска привезла «Золотая Маска» в Красноярск

СНОБ
Как вылечить хроническую боль в спине? Ответ ученых! Как вылечить хроническую боль в спине? Ответ ученых!

Индивидуальная терапия и психотерапия — как вылечить боль в спине

ТехИнсайдер
На еду или в переработку? На еду или в переработку?

Доля картофеля, отправляемого на переработку, за пять лет выросла в два раза

Агроинвестор
Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых Что стоит за страхом потерять контроль над собой? Ответ ученых

Как страх потерять контроль над собой может помочь в лечении других пациентов

ТехИнсайдер
Видео из офисов ИТ-компаний набирают миллионы просмотров, но могут привести к предупреждениям от HR или увольнению Видео из офисов ИТ-компаний набирают миллионы просмотров, но могут привести к предупреждениям от HR или увольнению

О правилах для работников-блогеров и плюсах для компаний — в пересказе The Verge

VC.RU
Почему вся жизнь на Земле использует в качестве источника энергии специфическую молекулу? Почему вся жизнь на Земле использует в качестве источника энергии специфическую молекулу?

Почему одной из важнейших молекул оказалась именно АТФ — аденозинтрифосфат

ТехИнсайдер
6 писателей страшнее Стивена Кинга 6 писателей страшнее Стивена Кинга

После их книг ты не захочешь выключать свет на ночь

Maxim
Синдром отложенной жизни: как перестать думать о завтра и начать жить сегодня Синдром отложенной жизни: как перестать думать о завтра и начать жить сегодня

Осталось еще немного потерпеть – и буду процветать… Знакомо?

VOICE
Кухня твоей мечты: функционально и стильно Кухня твоей мечты: функционально и стильно

Как избавиться от визуального шума на кухне, сделать ее эргономичной

Лиза
Трекинг в программах развития: исконно российский рецепт для роста бизнеса Трекинг в программах развития: исконно российский рецепт для роста бизнеса

Что такое трекинг и чем он может быть полезен технологическим компаниям

СНОБ
Открыть в приложении