Мейоз наоборот: растения с голоцентрическими хромосомами меняют порядок делений

Исследователи из лабораторий Макса Ф. Перуца (MFPL) Венского университета и Медицинского университета Вены, Габриэла Кабрал и Петер Шлёгельхофер, изучили процесс мейоза у конкретных видов растений и обнаружили, что у них наблюдается инверсия стандартных фаз мейоза. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Мейоз — это двухэтапное деление клеток, лежащее в основе полового размножения и генетического разнообразия. Его отличительная черта — редукционное деление, за которым следует эквационное, что приводит к уменьшению числа хромосом вдвое, перемешиванию родительских хромосом и кроссинговеру.

Учёные исследовали мейоз у растений Rhynchospora pubera и R. tenuis, широко распространённых в Бразилии. Эти виды, как и модельный организм C. elegans, обладают голоцентрическими хромосомами. В отличие от моноцентрических хромосом (как у человека) с локальной точкой прикрепления (кинетохорой), голоцентрические хромосомы прикрепляются к микротрубочкам веретена по всей своей длине.

«Голоцентрические хромосомы создают уникальные проблемы во время мейоза, — объясняет Петер Шлёгельхофер. — У изученных нами видов растений особенная стратегия её решения: у них наблюдается инверсия канонической последовательности мейоза, при которой эквационное деление предшествует редукционному».

Таким образом, в первом мейотическом делении расходятся сестринские хроматиды, что нетипично для обычного мейоза. Основная задача — упорядоченное распределение гомологичных несестринских хроматид во время второго деления.

Исследователи показали, что перед вторым делением эти хроматиды соединены тонкими хроматиновыми нитями. По-видимому, эти связи обеспечивают достаточную силу для правильной ориентации и расхождения хромосом.

Работа представляет не только убедительные доказательства инвертированного мейоза у растений, но и первый глубокий анализ их мейотического поведения.