DIAKINÈSE: CARACTÉRISTIQUES ET SOUS-PHASES - LA BIOLOGIE - 2025

La diakinèse est la cinquième et dernière sous-phase prophase I de la méiose, au cours de laquelle les chromosomes, filamenteux avant la méiose, se contractent au maximum. La contraction des chromosomes les rend plus maniables lors des mouvements de division ultérieurs qui conduisent à la formation de cellules haploïdes, ou gamètes.

A la fin de la diakinèse, se forme le fuseau nucléaire dont la fixation aux kinétochores des chromosomes par des microtubules les tire vers les pôles de la cellule. Ce phénomène a inspiré le terme diakinésie, dérivé des mots grecs qui signifient des mouvements dans des directions opposées.

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Place dans la méiose

La fonction de la méiose est de produire quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde. Pour ce faire, dans la méiose, les chromosomes doivent être classés et distribués afin que leur nombre soit réduit de moitié.

La méiose se compose de deux étapes, appelées méiose I et II, chacune subdivisée en cinq phases, appelées prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase. Les stades homonymes de la méiose I et II sont distingués en ajoutant "I" ou "II".

Dans la méiose I, la cellule d'origine se divise en deux. Dans la méiose II, une nouvelle division produit quatre gamètes.

Vue au niveau d'une paire d'allèles, la cellule d'origine aurait A, a. Avant la méiose, la réplication de l'ADN donne à cette cellule A, A; a, a. La méiose I produit une cellule avec A, A et une autre avec a, a. La méiose II divise les deux cellules en gamètes avec A, A, a, a.

La prophase de méiose I est la phase la plus longue et la plus complexe de la méiose. Il se compose de cinq sous-phases: leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diakinèse.

Au cours de ce processus, les chromosomes se condensent (se contractent), les chromosomes homologues se reconnaissent (synapses) et échangent des segments au hasard (croisement). La membrane nucléaire se désintègre. Le fuseau nucléaire apparaît.

Sous-phases précédentes (leptotène au diplotène)

Pendant le leptotène, les chromosomes qui au cours de la période précédente de croissance cellulaire et d'expression génique s'étaient répliqués et étaient dans un état diffus, commencent à se condenser et deviennent visibles au microscope optique.

Pendant le zygotène, les chromosomes homologues commencent à s'aligner. La synapse a lieu, accompagnée de la formation d'une structure protéique, appelée complexe synaptonémal, entre des chromosomes appariés

Pendant le pachytène, les chromosomes homologues s'alignent complètement, formant des bivalents, ou tétrades, dont chacun contient deux paires de chromatides soeurs, ou monades. Dans cette sous-phase, le croisement entre chacune de ces paires a lieu. Les points de contact des chromatides croisées sont appelés chiasmes.

Au cours du diplotène, les chromosomes continuent à se raccourcir et à s'épaissir. Le complexe synaptonémal disparaît presque complètement. Les chromosomes homologues commencent à se repousser jusqu'à ce qu'ils ne soient joints que par des chiasmas.

Le diplotène peut durer longtemps, jusqu'à 40 ans chez les femmes. La méiose dans les ovules humains s'arrête dans le diplotène au septième mois de développement fœtal, évoluant vers la diakinèse et la méiose II, aboutissant à la fécondation de l'ovule.

caractéristiques

Dans la diakinèse, les chromosomes atteignent leur contraction maximale. Le fuseau nucléaire, ou méiotique, commence à se former. Les bivalents commencent leur migration vers l'équateur cellulaire, guidés par l'utilisation nucléaire (cette migration s'achève au cours de la métaphase I).

Pour la première fois au cours de la méiose, les quatre chromatides de chaque bivalent peuvent être observées. Les sites de croisement se chevauchent, rendant les chiasmes clairement visibles. Le complexe synaptonémal disparaît complètement. Les nucléoles disparaissent également. La membrane nucléaire se désintègre et se transforme en vésicules.

La condensation des chromosomes lors de la transition du diplotène à la diacinésie est régulée par un complexe particulier de protéines appelé condensine II. Dans la diakinèse, la transcription se termine et la transition vers la métaphase I commence.

Importance

Le nombre de chiasmes observés dans la diacinèse permet de faire une estimation cytologique de la longueur totale du génome d'un organisme.

La diakinèse est une étape idéale pour effectuer des comptages chromosomiques. La condensation extrême et la répulsion entre les bivalents permettent une bonne définition et séparation de ceux-ci.

Au cours de la diakinèse, le fuseau nucléaire ne s'est pas complètement attaché aux chromosomes. Cela leur permet d'être bien séparés, permettant leur observation.

Des événements de recombinaison (croisements) peuvent être observés dans les cellules de diacinésie par des techniques cytogénétiques conventionnelles.

Chez les hommes atteints du syndrome de Down, la présence du chromosome 21 supplémentaire n'est pas détectée dans la plupart des cellules du pachytène en raison de sa dissimulation dans la vésicule sexuelle.

Cette complexité structurelle rend difficile l'identification des chromosomes individuels. En revanche, ce chromosome peut être facilement visualisé dans la grande majorité des cellules en diacinèse.

La relation ainsi mise en évidence entre le chromosome 21 et le complexe XY au cours du pachytène pourrait être à l'origine d'une défaillance spermatogène dans le syndrome de Down, comme cela a été généralement observé dans les cas d'animaux hybrides, dans lesquels l'association d'un chromosome supplémentaire avec ce complexe, il produit la stérilité masculine.

Observation de la recombinaison

L'observation des chiasmes pendant la diakinèse permet un examen direct du nombre et de la localisation des recombinaisons sur les chromosomes individuels.

En conséquence, on sait, par exemple, qu'un croisement peut inhiber un deuxième croisement dans la même région (interférence chiasmatique), ou que les femelles ont plus de chiasmes que les mâles.

Cependant, cette technique présente certaines limites:

1) La diakinèse est de très courte durée, il peut donc être difficile de trouver des cellules appropriées. Pour cette raison, si le type d'étude le permet, il est préférable d'utiliser des cellules obtenues au cours du pachytène, qui est une sous-phase de durée beaucoup plus longue.

2) L'obtention de cellules en diacinèse nécessite l'extraction d'ovocytes (femelles), ou la réalisation de biopsies testiculaires (mâles). Cela représente un sérieux inconvénient dans les études humaines.

3) En raison de leur forte condensation, les chromosomes des cellules en diakinèse ne sont pas optimaux pour les procédures de coloration, telles que les bandes G, C ou Q. Ce problème rend également difficile l'observation d'autres détails morphologiques qui sont plus évidents dans les non-chromosomes. contracté.

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