Эндомитоз

Это способ репродукции соматических клеток с блоком конца телофазы при отсутствии митотического аппарата.

Ход эндомитоза

Профаза: 1) спирализация хромосом; 2) исчезновение ядрышка;

Метафаза: расщепление и разъединение сестринских хроматид;

Анафаза: - отсутствует, из-за разрушения митотического аппарата в силу естественных причин, а в эксперименте в результате действия растительного алкалоида КОЛХИЦИНА (который блокирует сборку микротрубочек митотического аппарата)

Телофаза: деспирализация хромосом, появление ядрышка.

Результат:

Полиплоидизация клеточного ядра, при повторении такого явления кратное 2.

2n4c → 4n4c → 8n8c → 16n16c и так далее.

Биологический смысл эндомитоза

Возникновение соматических полиплоидных клеток приводит к:

- увеличеснию размеров клеток и частей растения;

- увеличению продуктивности генетической программы.

Свойство клеток становится полиплоидными – характерно для клеточных популяций с интерфазой, которая заканчивается гибелью клеток, или их существованием в течение всей жизни индивида.

Это свойство положено Карпеченко для преодоления невозможности скрещивания растений с разным количеством хромосом при получении капустно-редечного гибрида.

Примером естественно-полиплоидных клеток у животных являются гигантские нейроны моллюсков тритонии, у которых могут возникать ядра с 32n64c.

А также клетки мегакариоциты (клетки красного костного мозга, из которых образуются кровяные пластинки) и остеокласты (клетки костепожиратели, которые разрушают межклеточное вещество костной ткани при перестройке костей).

Искуственные факторы вызывающие эндомитоз

1) колхицин – алкалоид естественного происхождения, выделенный из растения Безвременник (Colchicum autemnale);

2) холод –кратковременное охлаждение клетки приводит к деполимеризации микротрубочек митотического аппарата.

Общим в действии этих факторов является способность разрушать микротрубочки митотического аппарата, что приводит к тому, что в анафазе не происходит расхождения разъединившихся сестринсикх хроматид, и как следствие – к накоплению в ядре нескольких поколений хромосом.

ЭНДОРЕПРОДУКЦИЯ

Это процесс соматической полиплоидизации клеток вследствие неоднократного блокирования S фазы жизненного цикла клетки.

Давайте представим себе как будут развиваться события если клетка «застревает» в S фазе жизненного цикла.

В S фазе жизненного цикла клетки присходит редубликация молекул ДНК и транскрибция генов.

Что же будет, если редубликация молекул ДНК повторяется 6-8 раз?

В клетке получатся хромосомы, состоящие из 1024 молекул ДНК или 1024 хроматид, расположенных вместе и имеющих максимальную длину.

Такие клетки будут иметь 2n1024c.

Как выглядят такие хромосомы?

Схема образования политенной хромосомы (А).

А – нить интерфазной хромосомы с участками конденсированного хроматина; б – две нити после редубликации; в - - 8 сближенных нитей в результате трехкратной редубликации хромосом. Б – строение участков политенной хромосомы.

1 – диски; 2 – междисковые пространства; 3 – пуф, образовавшийся за счет декондесации хроматина диска.

Они становятся очень толстыми и длинными. Теперь их можно увидеть внутри интерфазного ядра.

Такие хромосомы называются политеннымихромосомами. Они в 70-250 раз длиннее митотических хромосом, их количество становится n, так как после полиплоидизации гомологичные хромосомы объединяются в месте.

Примеры: политенные хромосомы слюнных желез двукрылых насекомых.

У дрозофиллы во всех соматических клетках 2n = 8, а в клетках слюнных желез n = 4, и хромосомы гигантские политенные. Кроме слюнных желез клетки с политенными хромосомами встречаются ив клетках жирового тела, а также в некоторых клетках кишечника.

Политенные хромосомы становятся видны после достижения 64 – 128 с, до этого они не отличаются от обычных хромосом.

Морфология политенных хромосом

При применении специальных методов окрашивания тело политенной хромосомы окрашивается неравномерно. В из структуре видны темные и светлые полоски = пуффы и междисковые пространства.

У дрозофиллы до 5000 дисков. Диски – участки конденсированного хроматина.

Пуффы – участки хроматина в рабочем состоянии (транскрибируемые участки). Пуффы – временные образования.

Их появление и ичезновение - следствие неодновременного включения генов (дифференциальная активность генов).

Именно в области пуффов происходит транскрибция иРНК.

Морфология политенных хромосом положена в основу кариосистематики некоторых групп двукрылых насекомых:

Хирономид, цератопогонид, малярийных комаров.