Synapsis
Définition
La synapsis est l'appariement de deux chromosomes homologues lors de la prophase I de méiose. Elle permet la combinaison de paires homologues avant leur ségrégation, et un éventuel croisement chromosomique entre elles. La synapsis débute en phase zygotène et finit en diplotène. Le complexe synaptonémal est créé, formant une dyade bivalente (tétrade) chromosomique (4 chromatidies). Au cours de la synapsis, des points de croisement peuvent survenir entre les chromatides des chromosomes homologues.
La synapsis de méiose :
Une synapsis pendant la méiose. La zone encerclée est la partie où se produit la synapsis, où les deux chromatides se rencontrent avant de se croiser.
Processus
Durant la phase de synapsis, les extrémités des chromosomes rejoignent d'abord l'enveloppe nucléaire. Ils complexent la membrane de la pointe puis migrent, aidés par le cytosquelette extranucléaire, jusqu'à ce que les extrémités des combinaisons aient été appariées. Ensuite, les régions intermédiaires du chromosome sont réunies et peuvent être reliées par un complexe protéine-ARN appelé synapton (ou complexe synaptonémal).
Les autososomes subissent une synapse pendant la méiose et sont maintenus ensemble par un complexe protéique sur toute la longueur du complexe synaptonémal. Les chromosomes sexuels passent également par synopsis; cependant, le complexe protéique de la syrthanone qui maintient les chromosomes analogues ensemble n'est présent qu'à l'extrémité de chaque chromosome sexuel.
Synapsis mitose
La synapsis ne doit pas être confondue avec la mitose. La mitose a également une prophase, mais n'apparie généralement pas deux chromosomes homologues (non frères).
Fonction
La fonction centrale de la synapsis est l'identification des homologues par appariement, étape essentielle pour un milieu réussi. Les processus de réparation de l'ADN et de formation de chiasmas qui interviennent après la synapsis ont des conséquences à plusieurs niveaux, de la survie cellulaire affectée à l'évolution elle-même.
Complexe synaptonémique
La synapsis des chromosomes homologues (appariement des chromosomes) au cours de la prophase méiotique I implique l'assemblage du complexe synaptonémique, une structure spécifique de la méiose. Le complexe synaptonémique a été initialement décrit dans des coupes longitudinales de spermatocytes pachytènes animaux sous microscopie électronique. Cette structure a été trouvée dans presque tous les organismes à reproduction sexuée, bien qu'elle soit généralement absente chez les mâles de certaines espèces de mouches des fruits. Le complexe synaptonémique est une structure en forme de fermeture éclair protéique tripartite qui est séquentiellement disposée pendant le zygotène sur toute la longueur des chromosomes lorsqu'ils sont attachés à l'enveloppe nucléaire et devient complètement assemblé dans les bivalents pachytènes (synapsis).
Explications
Lorsque les deux chromatides non soeurs s'entremêlent, des segments de chromatides avec une séquence similaire se balancent et sont échangés dans un processus connu sous le nom de recombinaison génétique ou de croisement (crossing-over). Cet échange produit un chiasma, une région en forme de X où les deux chromosomes sont physiquement réunis.
Au moins un chiasma chromosomique semble souvent nécessaire pour stabiliser les bivalents en métaphase pendant la séparation. Le croisement du matériel génétique fournit également une défense possible contre les mécanismes du "chromosome tueur" en supprimant la distinction entre "si" et "non-si" par laquelle un tel mécanisme pourrait fonctionner.
Une conséquence supplémentaire de la synapsis recombinante est d'augmenter la variabilité génétique au sein de la progéniture. La recombinaison génétique répétée a également pour effet général de permettre aux gènes de se déplacer indépendamment des autres à travers les générations, permettant une concentration indépendante des gènes bénéfiques et purgeant les gènes nocifs.
Après la synapsis, un type de recombinaison appelé recuit de brin dépendant de la synthèse (SDSA) intervient souvent. La recombinaison SDSA implique l'échange d'informations entre chromates homologues non soeurs appariés, mais pas l'échange physique. La recombinaison par SDSA ne provoque pas de croisement. Les types de recombinaison non croisé et croisé fonctionnent comme des processus de réparation des dommages à l'ADN, en particulier les cassures de bi-filament.
Synonymes, antonymes
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