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

Танцовщик и хореограф Юрий Смекалов: «Моя задача — владеть вниманием зрителя» Танцовщик и хореограф Юрий Смекалов: «Моя задача — владеть вниманием зрителя»

Танцовщик Юрий Смекалов — о своем пути и любви к экспериментам

СНОБ
Кризис и безработица: что делать, если вас уволили, — почитайте советы психологов Кризис и безработица: что делать, если вас уволили, — почитайте советы психологов

Как обрести устойчивость и найти себя в новых рабочих обстоятельствах?

Psychologies
Манипуляции и травмы: пять книг о груминге и насилии Манипуляции и травмы: пять книг о груминге и насилии

Что помогает насилию и грумингу совершаться? Расскажут эти книги

Forbes
Почему нам нравятся неприступные мужчины: 7 причин — узнайте секрет их притягательности Почему нам нравятся неприступные мужчины: 7 причин — узнайте секрет их притягательности

Почему холодные мужчины оказываются героями женских грез?

Psychologies
Как Пеппи Длинныйчулок стала символом свободы и изменила жизни миллионов девочек Как Пеппи Длинныйчулок стала символом свободы и изменила жизни миллионов девочек

Как Астрид Линдгрен стала борцом за права детей и причем тут Пеппи Длинныйчулок?

Forbes
Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать Как свет «передает» информацию: ученые разработали оптико-цифровую систему кодирования, которую невозможно взломать

Уникальная оптико-цифровая система кодирования изображений и цифровых данных

ТехИнсайдер
Как говорить, чтобы вас слушали: 6 советов — используйте в любых жизненных ситуациях Как говорить, чтобы вас слушали: 6 советов — используйте в любых жизненных ситуациях

Советы, как научиться говорить увлекательно и убедительно

Psychologies
Микроб и бактерия — это разве не одно и тоже? Микроб и бактерия — это разве не одно и тоже?

Все бактерии являются микробами, но не все микробы являются бактериями

ТехИнсайдер
Как познакомиться с мужчиной для серьезных отношений Как познакомиться с мужчиной для серьезных отношений

Психолог рассказала о нескольких проверенных способах найти серьезные отношения

Psychologies
«Когтистый зверь, скребущий сердце»: в театре Фоменко поставили «Маленькие трагедии» «Когтистый зверь, скребущий сердце»: в театре Фоменко поставили «Маленькие трагедии»

Режиссер Федор Малышев замешивает свой сет пушкинских трагедий

Forbes
5 теорий большого взрыва мозга 5 теорий большого взрыва мозга

Если кажется, что вот-вот сойдешь с ума, надо занять разум чем-то более безумным

Men Today
5 способов справляться с неопределенностью 5 способов справляться с неопределенностью

Неопределенность всегда появляется, когда в нашу жизнь врываются перемены

Psychologies
Слез достоин каждый. О кинофестивальном хите «Исповедь» Слез достоин каждый. О кинофестивальном хите «Исповедь»

Как фильм «Исповедь» разрушает идею о коллективной ответственности

СНОБ
Как мы обманываем себя, чтобы не добиться цели: 3 ловушки мышления Как мы обманываем себя, чтобы не добиться цели: 3 ловушки мышления

Мы не замечаем, что сознательно допускаем срывы

Psychologies
Надежный щит для иммунитета Надежный щит для иммунитета

Средства, которые поднимут твои защитные силы на новый уровень

Лиза
14 простых и быстрых способов снять стресс 14 простых и быстрых способов снять стресс

14 способов, которые помогут быстро снять стресс и нервное напряжение

Psychologies
«Школа разбитых сердец»: сериал о самом важном и сложном разговоре с подростками «Школа разбитых сердец»: сериал о самом важном и сложном разговоре с подростками

Как «Школа разбитых сердец» показывает важность разговора с подростами о сексе

Forbes
На подходе — искусственный разум На подходе — искусственный разум

Смогут ли физики приблизить будущее?

Наука
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
Геотермальные батареи решат главную проблему альтернативной генерации Геотермальные батареи решат главную проблему альтернативной генерации

Что такое геотермальные источники энергии?

ТехИнсайдер
Клей ПВА, монтажная пена, строительный фен: нет, мы собрались не на стройку, а на рекламу еды. Раскрываем все секреты Клей ПВА, монтажная пена, строительный фен: нет, мы собрались не на стройку, а на рекламу еды. Раскрываем все секреты

Кто так ловко дергает нас за вкусовые рецепторы?

ТехИнсайдер
«Я больше тебя не люблю»: 4 правила расставания «Я больше тебя не люблю»: 4 правила расставания

Рекомендации, которые помогут смягчить удар и расстаться достойно

Psychologies
Омега: как удержать баланс Омега: как удержать баланс

Почему дисбаланс полиненасыщенных кислот может привести к проблемам?

Здоровье
Николай Коновалов: «Важный фактор в лечении грыжи диска – время. Боль может пройти сама по себе» Николай Коновалов: «Важный фактор в лечении грыжи диска – время. Боль может пройти сама по себе»

Боль в спине или шее – очень распространённая проблема. Как от нее избавиться?

Здоровье
Какими грибами опасно закусывать алкоголь? Какими грибами опасно закусывать алкоголь?

Коприновый синдром — что это такое и причем тут грибы?

Maxim
В чем польза квашеной капусты: 6 фактов о величайшей из закусок В чем польза квашеной капусты: 6 фактов о величайшей из закусок

Подвергшаяся ферментации капуста — удивительное биохимическое явление

Maxim
Футбол – больше, чем все Футбол – больше, чем все

В футбол играют ногами и головой. Разве не странно?

Вокруг света
Помогают помогать: как российские компании поддерживают благотворительность в 2022 году Помогают помогать: как российские компании поддерживают благотворительность в 2022 году

Как строят свою благотворительную стратегию в кризисные для фондов времена

СНОБ
Как рыба об лед: что такое ригидность и почему она мешает мыслить шире Как рыба об лед: что такое ригидность и почему она мешает мыслить шире

Что такое ригидное мышление в психологии, как его распознать и преодолеть

Forbes
«Годы — не преграда»: как сериал «Дедлайн» меняет отношение к возрасту «Годы — не преграда»: как сериал «Дедлайн» меняет отношение к возрасту

Как сериал «Дедлайн» ломает стереотипы о пожилых людях

Forbes
Открыть в приложении