Удвоение хромосом. До сих пор остается открытым вопрос о том, в какой момент митотического цикла происходит воспроизведение хромосом. Как мы видели, даже в ранней профазе каждая хромосома оказывается удвоенной. Уже в середине профазы хромосомы состоят из двух хроматид. Это сестринские хроматиды будущие хромосомы, но еще сдерживаемые единой центромерой. В прометафазе и метафазе каждая из хроматид оказывается также двойной. Эти половинки хроматид называют полухроматидами. Матрицы Равена Адаптация Розановой Руководство здесь. Таким образом, в каждой хромосоме имеется не менее четырех хромонем. Наиболее вероятно, что постройка хроматид и полухроматид осуществляется в интерфазе, и хромонемы, а может быть, и еще более тонкие структуры воспроизводятся в максимально деспирализованном состоянии. Следовательно, предполагается, что репродукция хромосомы осуществляется на уровне тонких нитей, а не целой хромосомы, как это считалось раньше. В интерфазе каждая нить строит себе подобную. Удвоение Днк В Митозе Происходит:' title='Удвоение Днк В Митозе Происходит:' />Клеточный цикл состоит из интерфазы и митоза рис. В синтетическом периоде S происходит удвоение ДНК, а также синтез белков, необходимых. Центромеры специализированные последовательности ДНК. Наиболее быстротечны фазы митоза, в ходе которых происходит. И если она была двойной, то каждая из таких двойных нитей оказывается учетверенной. Поэтому каждая состоит из жух хроматид, в каждой из которых имеется минимум по две полухроматиды, причем одна от предыдущего деления ядра старая хроматида и вторая удвоенная в интерфазе данного митоза молодая хроматида. Так как число первичных хромонем в хромосоме в интерфазе всегда два или больше двух, то соотношение старых и молодых хромонем хромосомы останется одинаковым. Таким образом, в каждом митозе нет целиком заново построенных в данном цикле митоза дочерних хромосом. Каждая хромосома состоит из старых и молодых хромонем. Удвоение хромосом рассматривают не только на хромосомном, но и на молекулярном уровне. Генетически и химически было установлено, что при удвоении хромосом содержание ДНК точно удваивается это означает, что удвоение ДНК, или, как принято говорить, репликация ДНК, происходит в один из периодов цикла митоза. Хотя репликация ДНК в митозе не раскрывает полностью механизма удвоения хромосом, тем не менее этот процесс представляется главным в молекулярном механизме биосинтеза хромосом. После митоза получается две клетки, а после мейоза четыре. Удвоение ДНК и образование двух хроматид при мейозе происходит в. Размножение на уровне молекул репликация ДНК размножение на уровне. Во время мейоза происходит не одно, как при митозе, а два следующих друг. Изучение времени синтеза ДНК в клеточном цикле деления показало, что у многоклеточных организмов он происходит между двумя следующими друг за другом митотическими циклами. Цикл синтеза ДНК в клеточном делении, называемый генерационным циклом, приходится на период интерфазного состояния ядра. Соотношение цикла синтеза ДНК и клеточного деления. В первой фазе этого цикла, идущей вслед за прошедшим митозом и обозначаемой G1 не синтезируется ДНК, но осуществляется синтез РНК и белков. Затем следует фаза синтеза ДНК фаза S, фаза, в течение которой количество ДНК в ядре клетки удваивается потом наступает постсинтетическая фаза фаза G2, когда ДНК не синтезируется, но идет синтез РНК и белков в особенности ядерных и накапливается энергия для следующего митоза. Этим цикл завершается и наступает профаза митоза. Вводя в клетку в определенный момент предшественника ДНК тимидин, меченный тритием, который в последующем включается в синтезируемую ДНК, по времени, прошедшем до появления первых меченых фигур митоза, устанавливают продолжительность всех фаз цикла биосинтеза ДНК. Время, в течение которого не появляются меченые фигуры микоза, соответствует фазе G2. Время, в течение которого начинают появляться такие митозы и до окончания возрастания их числа, соответствует периоду S, ибо только в фазе синтеза ДНК может происходить включение меченого тимидина. Иначе говоря, продолжительность фазы S определяется периодом, в течение которого увеличивается число треков радиоактивных меток на ядро. Зная продолжительность жизненного цикла данных клеток, можно высчитать продолжительность фаз. Репродукция хромосом в митозе обеспечивает сходство вновь образованных клеток. Хромосомы являются пока единственными структурами, для которых доказана способность к строгому удвоению, поэтому генетика и рассматривает их как основу наследственности. Митохондрии, центросомы, пластиды и, видимо, другие органеллы клетки, также обладают свойством репродукции, так как и они содержат ДНК. Но их воспроизведение, очевидно, находится под контролем ядра. Выше мы уже говорили, что абсолютное большинство исследователей склоняется к тому, что каждая хромосома сохраняет свою во всем клеточном цикле. Это представление подтверждается как морфологическими, так и генетическими факсами. Одним из прямых доказательств сохранения индивидуальности хромосом является то, что морфология каждой хромосомы и находящихся в ней генов сохраняется в непрерывном ряду митозов и смены поколений. В пользу сохранения индивидуальности хромосом в интерфазе свидетельствует также следующий факт. Оказывается, что начинающаяся в телофазе деспирализация хромосом может происходить не полностью. Удвоение Днк В Митозе Происходит:' title='Удвоение Днк В Митозе Происходит:' />Иногда после интерфазы, т. Такие спирали называются остаточными реликтовыми. М. Дельбрук и Дж. Стент в 1. 95. 7 г. Согласно полуконсервативной схеме, при репликации ДНК сначала происходит разрыв водородных связей между пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, образующими пары аденин тимин и гуанин цитозин. После разрыва двойная полинуклеотидная цепь раскручивается и каждая из образовавшихся одиночных строит около себя путем полимеризации комплементарную цепочку из нуклеотидов, находящихся в кариоплазме. В результате образуются две молекулы ДНК, идентичные исходной. Удвоение Днк В Митозе Происходит:' title='Удвоение Днк В Митозе Происходит:' />Удвоение хромосом рассматривают не только на хромосомном, но и на. Схема, иллюстрирующая полуконсервативный механизм удвоения молекул ДНКТаким образом, в самой двойственности структуры ДНК, комплементарности ее нуклеотидов заключено важнейшее условие репликации. Изложенная гипотеза механизма репликации ДНК подтверждается опытами с применением изотопов. Мезельсон и Ф. Сталь разработали метод различения молекулы ДНК при включении в нее обычного азота N1. N1. 5. Для этого бактерии Escherichia coli выращивают на источнике азота N1. N1. 4. После ряда репликаций ДНК исследуют распределение двух составов ДНК по плотности с помощью центрифугирования в соответствующем растворителе. При этом тяжелая с N1. N1. 4 ДНК разделяются. По мере роста культуры происходит разделение полос ДНК с различной плотностью в градиенте плотности. Сначала появляется полоса, соответствующая изотопу N1. N1. 5 и N1. 4, и, наконец, соответствующая N1. В этих опытах, а также в опытах на других объектах рядом авторов также было показано, что репликация ДНК происходит полуконсервативным способом. М. Мезельсон и Ф. Сталь доказали также возможность гибридизации молекул ДНК, различающихся по указанным выше изотопам N1. N1. 5, т. Для этого они взяли ДНК с промежуточной плотностью, т. Тейлора, где мечению метод авторадиографии подвергалась ДНК хромосом в период ее синтеза. В качестве специфической для ДНК метки был использован тимидин, меченный тритием. Этот метод позволил проследить судьбу исходных и дочерних хроматид в течение ряда последовательных митозов. Схема редупликации хромосом, меченных тритием, в митозе клетки корешков Vicia fabaСначала проростки семян конских бобов Vicia faba выращивали на среде, содержащей тимидин, меченный тритием. За это время хромосомы приобретали метку, которую можно видеть под микроскопом в виде зерен треков на фотоэмульсии. Затем корешки бобов переносили в раствор колхицина, не содержащий радиоактивного тимидина. Колхицин обеспечивал сокращение хромосом до метафазного состояния и расчленение хроматид, тормозя расхождение дочерних хромосом. Просматривая препараты клеток корешков через определенные сроки после переноса их в раствор колхицина, определяли число происшедших удвоений хромосом в клетке. Зная, что у конских бобов диплоидное число хромосом равно 1. При первом митозе, проходящем после включения метки обе хроматиды каждой хромосомы оказались мечеными. Удвоение Днк В Митозе Происходит:' title='Удвоение Днк В Митозе Происходит:' />Однако во втором митозе, протекавшем при отсутствии в среде меченого тимидина, только одна из двух хроматид каждой материнской хромосомы обнаруживала треки метки, поскольку включения метки во вновь редуплицированные хроматиды теперь уже происходить не могло. Эти исследования позволили сделать вывод о двойственном строении хромосом и о матричном механизме их воспроизведения.