Hromosomska segregacija

**Hromosomska segregacija** je proces u eukariota kojim se dvije formiraju sestrinske hromatide kao posljedica replikacije DNK, ili upareni homologni hromosomi, odvajaju jedni od drugog i migriraju na suprotne polove nukleusa. Ovaj proces segregacije dešava se i tokom mitoza i mejoza. Segregacija hromosoma se također javlja kod prokariota. Međutim, za razliku od eukariotske segregacije hromosoma, replikacija i segregacija nisu vremenski razdvojene. Umjesto toga, do segregacije dolazi progresivno nakon replikacije.

## Segregacija mtotskih hromatida
e u jedru.]]

Tokom mitoze segregacija hromosoma se rutinski javlja kao korak u diobi ćelije (vidi dijagram mitoze). Kao što je naznačeno u dijagramu, mitozi prethodi ciklus replikacije DNK, tako da svaki hromosom formira dvije kopije zvane hromatide. Ove hromatide odvajaju se na suprotne polove, proces koji olakšava proteinski kompleks koji se naziva kohezin. Nakon pravilne segregacije, kompletan skup hromatida završava u svakpm od dva jedra, a kada je ćelijska dioba završena, svaka kopija DNK koja se ranije nazivala hromatidom sada se zove hromosom.

## Mejotski hromosom i segregacija hromatida 
Segregacija hromosoma dešava se u dvije odvojene faze tokom mejoze koje se nazivaju anafaza I i anafaza II (pogledajte dijagram mejoze). U diploidnoj ćeliji postoje dva skupa homolognih hromosoma različitog roditeljskog porijekla (npr. očinski i majčinski). Tokom faze mejoze označene kao "interfaza s" u dijagramu mejoze dolazi do kruga replikacija DNK, tako da je svaki od prvobitno prisutnih hromosoma sada sastavljen od dvije kopije zvane hromatide. Ovi hromosomi (uparene hromatide) se zatim uparuju sa homolognim hromosomom (također uparene hromatide) prisutnim u istom jedru (vidi profazu I u dijagramu mejoze). Proces poravnanja uparenih homolognih hromozoma naziva se sinapsa (vidi Sinapsa). Tokom sinapse obično dolazi do genetičke rekombinacije. Neki od događaja rekombinacije se dešavaju krosingoverom (uključujući fizičku razmjenu između dvije hromatide), ali većina rekombinacija uključuje razmjenu informacija, ali ne i fizičku razmjenu između dvije hromatide. Nakon rekombinacije, dolazi do segregacije hromosoma kao što je naznačeno fazama metafaze I i anafaze I u dijagramu mejoze.

Različiti hromosomski parovi segregiraju nezavisno jedan od drugog, što je proces koji se naziva nezavisno rekombiniranje nehomolognih hromozoma. Ovaj proces rezultira time da svai gamet obično sadrži mješavinu hromosoma oba izvorna roditelja.

Nepravilna hromosomska segregacija može dovesti do toga da aneuploidni gamet ima premalo ili previše hromosoma.

Druga faza u kojoj dolazi do segregacije tokom mejoze je prophaza II (vidi dijagram mejoze). Tokom ove faze, segregacija se dešava procesom sličnim onom tokom mitoze, osim što u ovom slučaju profazi II ne prethodi replikacija DNK. Tako se dvije hromatide koje se sastoje od svakog hromosoma razdvajaju u različite jedra, tako da svako jedro dobija jedan set hromatida (sada se nazivaju hromosomi) i svako jedro postaje uključeno u haploidne gamete. (pogledajte faze nakon profaze II u dijagramu mejoze). Ovaj proces segregacije je također olakšan kohezinoma. Neuspjeh pravilne segregacije tokom profaze II također može dovesti do aneuploidnih gameta. Aneuploidni gameti mogu biti podvrgnute oplodnji kako bi se formirale aneuploidni zigoti, a time i ozbiljne štetne posljedice za potomstvo.
## Rekombinacije olakšavaju segregaciju, ali nisu bitne
a  (CO) ili ne (NCO) bočnih regija. Smatra se da se rekombinacija CO javlja pomoću modela dvostrukog  Hollidayevog spoja (DHJ), ilustrovanog na desnoj strani, iznad. Smatra se da se NCO rekombinante javljaju prvenstveno po fokusnom modelu  ovisnom o lancima sinteze (SDSA), ilustrovanom na lijevoj strani, gore. Čini se da je većina događaja rekombinacije tipa SDSA.]]

Mejotska hromosomska krosingoverska (CO) rekombinacija olakšava pravilnu segregaciju homolognih hromosoma. To je zato što, na kraju mejotske profaze I, rekombinacija CO pruža fizičku vezu koja drži parove homolognih hromosoma zajedno. Ove veze uspostavljaju hijazme, koje su citološke manifestacije rekombinacije CO. Zajedno sa kohezinskom vezom između sestrinskih hromatida, rekombinacija CO može pomoći da se osigura uredna segregacija uparenih homolognih hromosoma na suprotne polove. U prilog tome, studija aneuploidije u pojedinačnim spermatozoidima sekvenciranjem cijelog genoma otkrila je da, u prosjeku, ljudski spermatozoidi s aneuploidnim autosomima pokazuju značajno manje rekombinacija od normalnih ćelija.  Nakon što je prva segregacija hromosoma u mejozi I završena, dolazi do dalje segregacije hromosoma tokom druge ekvacijske diobe mejoze II. I ispravna početna segregacija hromosoma u profazi I i sljedeća segregacija hromosoma tokom ekvacijske diobe u mejozi II potrebne su da bi se stvorile gamete s tačnim brojem hromosoma.

CO rekombinanti se proizvode procesom koji uključuje formiranje i razdvajanje intermedijara Hollidayevog spoja. Kao što je prikazano na slici pod naslovom "sadašnji model mejotičke rekombinacije", formiranje mejotskih rekombinacija može biti pokrenuto dvolančaniom prekidom (DSB). Uvođenje DSB-a u DNK često koristi protein sličan topoizomerazi SPO11.  Rekombinacija CO-om može također biti pokrenuta vanjskim izvorima oštećenja DNK kao što su X-zračenje, ili umutrašni izvori.

Postoje dokazi da rekombinacija CO olakšava segregaciju mejotskih hromozoma.  MLH1-MLH3 preferencijski veže Hollidayerve dspojnice.  To je endonukleaza koja pravi jednolančane lomove u superspiralnoj dvolančanoj DNK, i podstiče stvaranje CO rekombinanata.  Deletirani dvostruki mutanti  i za MLH3 (glavni put) i MMS4 (koji je neophodan za manji put rezolucije Hollidayeve spojnice) pokazali su dramatično smanjeno ukrštanje u poređenju sa divljim tipom (smanjenje od šestdo 17 puta); međutim, vitalnost spora bila je prilično visoka (62%) i hromosomska disjunkcija je izgledala uglavnom funkcionalna.  MSH4/MSH5 kompleks veže i stabilizuje dvostruke Hollidayeve spojeve i promoviše njihovu rezoluciju u krosingoverske proizvode. MSH4 hipomorfni (djelimično funkcionalni) mutant *S. cerevisiae* pokazao je smanjenje broja rekombinacija u cijelom genomu za 30% i veliki broj mejoza s hromosomima koji se ne mijenjaju. Ipak, ovaj mutant je doveo do obrazaca održivosti spora koji sugeriraju da se segregacija hromosoma koji se ne mijenjaju efikasno odvijala.  Ova sposobnost zavisi od dineina,, motora mikrotubula koji regulira kretanje hromosoma do polova mejotskog vretena.

## Također pogledajte 
* Ćelijski ciklus
* Ćelijska dioba

## Reference
Kategorija:Hromosomi
Kategorija:Replikacija DNK
Kategorija:Ćelijski ciklus
Kategorija:Mitoza