complejo sinaptonémico


El complejo sinaptonemal ( SC ) es una estructura proteica que se forma entre cromosomas homólogos (dos pares de cromátidas hermanas ) durante la meiosis y se cree que media en la sinapsis y la recombinación durante la meiosis I en eucariotas . Actualmente se cree que el SC funciona principalmente como un andamio para permitir que las cromátidas que interactúan completen sus actividades de cruce . [1]

El complejo sinaptonémico es una estructura tripartita que consta de dos regiones laterales paralelas y un elemento central. Esta "estructura tripartita" se observa durante la etapa de paquiteno de la primera profase meiótica , tanto en machos como en hembras durante la gametogénesis . Previo a la etapa de paquiteno, durante el leptonema, los elementos laterales comienzan a formarse e inician y completan su apareamiento durante la etapa de cigoteno. Una vez que finaliza el paquinema, el SC generalmente se desarma y ya no se puede identificar. [2]

En humanos, se han caracterizado tres componentes específicos del complejo sinaptonémico: proteína SC-1 (SYCP1), proteína SC-2 (SYCP2) y proteína SC-3 ( SYCP3 ). El gen SYCP1 está en el cromosoma 1p13; el gen SYCP2 está en el cromosoma 20q13.33; y el gen para SYCP3 está en el cromosoma 12q. [3]

El complejo sinaptonémico fue descrito por Montrose J. Moses en 1956 en espermatocitos primarios de cangrejo de río y por D. Fawcett en espermatocitos de paloma, gato y hombre. [4] Como se ve con el microscopio electrónico, el complejo sinaptonémico está formado por dos "elementos laterales", formados principalmente por SYCP3 y en segundo lugar por SYCP2, un "elemento central" que contiene al menos dos proteínas adicionales y la región amino terminal de SYCP1 , y una "región central" atravesada entre los dos elementos laterales, que contiene los "filamentos transversales" compuestos principalmente por la proteína SYCP1. [3]

Las SC se pueden ver con el microscopio óptico usando tinción de plata o con técnicas de inmunofluorescencia que marcan las proteínas SYCP3 o SYCP2.

La formación del SC normalmente refleja el emparejamiento o " sinapsis " de cromosomas homólogos y puede usarse para sondear la presencia de anomalías de emparejamiento en individuos que portan anomalías cromosómicas, ya sea en número o en la estructura cromosómica. [5] Los cromosomas sexuales en los mamíferos machos muestran solo una "sinapsis parcial", ya que generalmente forman solo un SC corto en el par XY. El SC muestra muy poca variabilidad estructural entre los organismos eucariotas a pesar de algunas diferencias significativas de proteínas. En muchos organismos el SC porta uno o varios "nódulos de recombinación" asociados a su espacio central. Se cree que estos nódulos corresponden a eventos de recombinación genética madura o "cruces". En ratones machos,aumenta los cruces meióticos en SC. Esto indica que los daños en el ADN causados ​​exógenamente probablemente se reparan mediante recombinación cruzada en SC. [3] El hallazgo de una interacción entre un componente estructural de SC [la proteína 2 del elemento central sinaptonémico (SYCE2)] y la proteína de reparación recombinante RAD51 también sugiere un papel del SC en la reparación del ADN.


Esquema del complejo sinaptonémico en diferentes etapas durante la Profase I
A Los cromosomas homólogos (azul claro) se alinean y hacen sinapsis a través de filamentos transversales (líneas negras) y filamentos longitudinales (azul oscuro). Los nódulos de recombinación (elipsoides grises) en la región central pueden ayudar a completar la recombinación. La cromatina (bucles rojos) está adherida a su pierna y dedo del pie sexual, que se extiende desde ambas cromátidas hermanas. B Arriba: Conjunto de SC de tomate. Las "vainas" de cromatina son visibles alrededor de cada SC. Abajo: dos SC de tomate con la cromatina eliminada, lo que permite revelar los cinetocoros (estructuras "en forma de bola") en los centrómeros.