Введение

Первая фаза деления клеток как при митозе, так и при мейозе.

Профаза (от древнегреческого προ (про) «перед») — это первая стадия деления клеток как при митозе, так и при мейозе. Профаза начинается после интерфазы, когда ДНК уже реплицирована, и клетка входит в профазу. Основные события профазы — конденсация хроматина и исчезновение ядрышка. Для визуализации конденсирующихся хромосом в процессе прохождения профазы используются различные ДНК-красители. Во время мейотической и митотической профазы клетки можно обработать гиемзой для выявления G-окраски хромосом. Для получения G-окраски хромосомы необходимо фиксировать, поэтому эту процедуру нельзя проводить на живых клетках. Флуоресцентные красители, такие как DAPI, можно использовать как в живых растительных, так и в животных клетках. Эти красители не формируют полосы на хромосомах, но позволяют проводить зондирование ДНК в определенных областях и генах. Использование флуоресцентной микроскопии значительно повысило пространственное разрешение.

Митотическая профаза

Профаза — это первая стадия митоза в клетках животных и вторая стадия митоза в клетках растений. В начале профазы в клетке присутствуют две идентичные копии каждой хромосомы, образовавшиеся в результате репликации в интерфазе. Эти копии называются сестринскими хроматидами и соединены ДНК-элементом, называемым центромерой. Основные события профазы включают: конденсацию хромосом, перемещение центросом, формирование митотического веретена и начало разрушения ядрышек.

Конденсация хромосом

ДНК, реплицированная в интерфазе, конденсируется из нитей ДНК длиной до 0,7 мкм до 0,2–0,3 мкм.

Движение центросом

Во время профазы в клетках животных центросомы расходятся на достаточное расстояние, чтобы их можно было различить в световой микроскоп. Переплетающиеся межполярные микротрубочки, исходящие от каждой центросомы, взаимодействуют друг с другом, способствуя перемещению центросом к противоположным полюсам клетки.

Пахитены

Третья фаза профазы I, пахитен (от греческого слова, означающего "толстый"), начинается после завершения синапса. У человека, к примеру, яйцеклетки формируются в плоде в период с третьего по четвертый месяц беременности и, следовательно, присутствуют уже при рождении. В течение этой стадии профазы I, характеризующейся остановкой развития (диктиат), которая может продолжаться десятилетиями, в яйцеклетках содержатся четыре копии генома. Адаптивное значение остановки профазы I до сих пор полностью не выяснено. Однако было высказано предположение, что остановка ооцитов на стадии четырех копий генома может обеспечивать информационную избыточность, необходимую для восстановления повреждений ДНК в зародышевой линии. Ооциты, находящиеся в состоянии профазной остановки, обладают высокой способностью к эффективному восстановлению повреждений ДНК. Система включает в себя множество путей (в том числе контрольную точку мейотической рекомбинации), которые предотвращают переход клетки в метафазу I с ошибками, возникшими в результате рекомбинации.