Paquiteno

La etapa de paquiteno ( /ˈpækɪtiːn/ PAK-i-teen ; de palabras griegas que significan "hilos gruesos". ^{[ 1 ] : 27} ), también conocida como paquiteno , es la tercera etapa de la profase I durante la meiosis, la división celular especializada que reduce el número de cromosomas a la mitad para producir gametos haploides . Sigue a la etapa de zigoteno y es seguida por la etapa de diploteno .

Durante el paquiteno, los cromosomas homólogos se aparean completamente a lo largo de su longitud mediante la estructura proteica del complejo sinaptonémico, formada en las etapas previas. Esto mantiene los cromosomas homólogos estrechamente emparejados, permitiendo interacciones íntimas del ADN. ^{[ 2 ]}

Los cromosomas alcanzan su máximo grado de condensación durante el paquiteno. Cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas estrechamente asociadas a lo largo de toda su longitud. Bajo el microscopio, los cromosomas se observan como estructuras filiformes distintas y bien definidas. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Sin embargo, los cromosomas sexuales no son completamente idénticos y solo intercambian información en una pequeña región de homología denominada región pseudoautosómica . ^{[ 5 ]}

Se observan claramente múltiples nódulos de recombinación a lo largo de los cromosomas homólogos apareados. Estas estructuras proteínicas marcan los sitios de los eventos de entrecruzamiento genético entre las cromátidas no hermanas que se iniciaron durante el zigoteno. ^{[ 6 ]}

Proteínas como MLH1 y MLH3 estabilizan los eventos de entrecruzamiento, asegurando al menos un entrecruzamiento obligatorio por brazo cromosómico. ^{[ 7 ]} Esto proporciona a cada cromosoma un mínimo de dos sitios de entrecruzamiento. También son posibles entrecruzamientos adicionales, pero están regulados. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Durante el paquiteno, se reparan las roturas de doble cadena de ADN no resueltas de eventos de recombinación previos. Las proteínas de reparación de errores de apareamiento ayudan a corregir cualquier error en el apareamiento de bases entre los homólogos. ^{[ 10 ]}

El tratamiento de ratones macho durante la meiosis con radiación gamma causa daño en el ADN . ^{[ 11 ]} La recombinación homóloga es el principal mecanismo de reparación del ADN que actúa durante la meiosis. Desde el leptoteno hasta el paquiteno temprano de la meiosis, el daño exógeno desencadenó la presencia masiva de gamma H2AX (que se forma cuando aparecen roturas de doble cadena en el ADN). El H2AX estaba presente en todo el núcleo, y esto se asoció con la reparación del ADN mediada por las proteínas DMC1 y RAD51 , componentes de la recombinación homóloga . ^{[ 11 ]}

El paquiteno es también una etapa en la que opera un punto de control crítico para supervisar la sinapsis y recombinación cromosómica adecuadas. Los errores detectados en esta etapa pueden detener el ciclo celular meiótico y desencadenar la apoptosis (muerte celular programada) de la célula defectuosa. ^{[ 12 ]}

Una vez estabilizados los eventos de entrecruzamiento, el complejo sinaptonémico se desensambla y los cromosomas comienzan a desinapsisarse gradualmente a medida que la célula transita hacia la etapa de diploteno .

La etapa de paquiteno es esencial para la extensa recombinación genética y la segregación cromosómica precisa en la meiosis. Los defectos en esta etapa pueden provocar aneuploidía y no disyunción. ^{[ 13 ]}