During meiosis, homologous chromosomes (homologs) pair and undergo genetic recombination via assembly and disassembly of the synaptonemal complex. Meiotic recombination is initiated by excess formation of DNA double-strand breaks (DSBs), among which a subset are repaired by reciprocal genetic exchange, called crossovers (COs). COs generate genetic variations across generations, profoundly affecting genetic diversity and breeding. At least one CO between homologs is essential for the first meiotic chromosome segregation, but generally only one and fewer than three inter-homolog COs occur in plants. CO frequency and distribution are biased along chromosomes, suppressed in centromeres, and controlled by pro-CO, anti-CO, and epigenetic factors. Accurate and high-throughput detection of COs is important for our understanding of CO formation and chromosome behavior. Here, we review advanced approaches that enable precise measurement of the location, frequency, and genomic landscapes of COs in plants, with a focus on Arabidopsis thaliana.
Kim, Jae-Won;Kim, Bong-Seok;Choi, Cheol-Young;Lee, Jung-Sick
Applied Microscopy
/
v.33
no.3
/
pp.243-250
/
2003
Ultrastructural changes of the male germ cells and structure of spermatozoa in Paralichthys olivaceus were examined by means of the light and transmission electron microscopes. The spermatogonium has a large nucleus with a single nucleus with a single nucleolus in the interphase. Primary spermatocytes are identified by the formation of the synaptonemal complex in the karyoplasm. The secondary spermatocytes are more concentrated and contains numerous cell organelle in the cytoplasm. The nucleus of spermatid in spermiogenesis is more condensed in the karyoplasm, and show spherical structure in shape. Mitochondria of the spermatids are observed in the lower portion of the nucleus. The spermatozoon consists of the head, mid piece and tail. The acrosome is not observed in the head. Axial filaments of the flagellum consists of nine pairs of the peripheral microtubules and one pair of the central microtubules.
The present study observed the ultrastructure of testis of bluespotted mud hopper(Boleophthalmus pectinirostris), and sperrnatogenesis was discussed also. The testis was surrounded by a thin adventitia, inside which spermatocyst composed the parenchyma of testis. Each lobule was enwrapped by many spermatocysts, which were filled with different kinds of spermatogenic cell clusters at the same developmental stage. In the lobule lumen there are large numbers of spermatozoa The thin adventitia(outer wall) of testis was composed of outer epithelium, and the underlying layers, such as collagen fiber layer, and myoid tissue. The myoid tissue elongated into the inside of testis, became the main componentof interstitium between spermatocyst where sperrnatogenesis occurred. In addition interstitial cells containing dense homogeneous nucleus and abundant mitochondria were observed. Spermatogonia contained round nucleus with diffuse chromatin and nucleolus, and dense nuclear bodies surround by mitochondria in cytoplasm. The synaptonemal . complex was observed in primary spermatocytes clearly. Early spermatid presented larger round nucleus composed of granular chromatin, which was located in the center of cytoplasm. The nucleus of mid-spermatid composed of finely granular chromatin lied on one side of spermatid, and abundant mitochondria had migrated another side. A nuclear fossa appeared in the site near mitochondria in late-spermatid, and the centriole was formed in nuclear fossa.
Fine structural changes of the germ cells during spermatogenesis in the goldeye rockfish, Sebastes thompson; were examined by means of the transmission and scanning electron microscopy. A spermatogonium has a large nucleus with a single nucleolus in the interphase. Primary spermatocytes are characterized by the formation of chromatin clumps and presence of the synaptonemal complex in the nucleus. The nucleoplasm of secondary spermatocytes is more condensed than that of primary spermatocytes, and the cytoplasm contains numerous mitochondria, endoplasmic reticulum and Golgi complex. The nuclei of spermatids in metamorphosis show sickle-like shape as the nucleoplasm becomes more condensed. In the cytoplasm of spermatids, the proacrosomal granules are not found at all. A spermatozoon consists of head, neck and tail. The acrosome is absent in the head. Four to five cytoplasmic collars are observed in the posterior portion of the head of spermatozoon. The well developed axonemal lateral fins are observed in the flagellum of spermatozoon.
Condensin is not only responsible for chromosome condensation, but is also involved in double-strand break (DSB) processing in the cell cycle. During meiosis, the condensin complex serves as a component of the meiotic chromosome axis, and mediates both proper assembly of the synaptonemal complex and DSB repair, in order to ensure proper homologous chromosome segregation. Here, we used the budding yeast Saccharomyces cerevisiae to show that condensin participates in a variety of chromosome organization processes and exhibits crucial molecular functions that contribute to meiotic recombination during meiotic prophase I. We demonstrate that Ycs4 is required for efficient DSB formation and establishing homolog bias at the early stage of meiotic prophase I, which allows efficient formation of interhomolog recombination products. In the Ycs4 meiosis-specific allele (ycs4S), interhomolog products were formed at substantial levels, but with the same reduction in crossovers and noncrossovers. We further show that, in prophase chromosomal events, ycs4S relieved the defects in the progression of recombination interactions induced as a result of the absence of Rec8. These results suggest that condensin is a crucial coordinator of the recombination process and chromosome organization during meiosis.
The internal ultrastructural changes of germ cells and external morphology of spermatozoon during the spermatogenesis in the rockfish, Sebastes inermis were studied using transmission and scanning electron microscope. The testis is seminiferous tubule type in internal structure. Seminiferous tubule consist of many cyst which contain numerous germ cells in same developmental stage. Spermatogonium contained a large nucleus with single nucleolus in interphase. Primary spermatocyte identified by the presence of synaptonemal complex in nucleus and the contained a number of mitochondria, endoplasmic reticula and Golgi bodies in cytoplasm. The nucleoplasm of secondary spermatocyte was more concentrated than that of the previous phase. Spermatids were more condensed in nucleus and cytoplasm, and show the long-spherical shape. In the cytoplasm of spermatid mitochondria located to lower portion of the nucleus and Golgi bodies located to upper portion, but proacrosomal granule is not appeared. The spermatozoon consist of the head and tail. No acrosome could be found in the head. The cytoplasmic collar of posterior part in sperm head contained mitochondria which surrounded axial filament. The well developed axonemal lateral fins were identified in sperm flagellum, and the axial filament of the flagellum consist of nine pairs of peripheral microtubules and one pair of central microtubules.
Park, Chae-Kyu;Park, Jung-Jun;Lee, Jeong-Yong;Lee, Jung-Sick
Applied Microscopy
/
v.32
no.4
/
pp.303-310
/
2002
Spermatogenesis and sperm ultrastructure are investigated by means of light and transmission electron microscopy in the equilateral venus, Gomphina veneriformis which is dominant bivalve in the east coast of Korea. In the active spermatogenic season, testis consists of numerous spermatogenic follicles which is contains germ cells in the different developmental stage. The spermatogonia attached to spermatogenic follicle wall and has a large nucleus with electron-dense nucleolus. The spermatocytes are characterized by appearance of synaptonemal complex and well-developed Golgi complex. Nucleus of spermatid consists of numerous heterogeneous granules with high electron density. Karyoplasmic condensation, acrosome and flagellum formations are observed during spermiogenesis. Testicular matured sperms of sperm bundle consists of head, midpiece and tail. The head is about $8.5{\mu}m$ long and comprises a long nucleus and a bullet-like acrosome ($8.5{\mu}m$ in length). Acrosomal rod of microfilaments is observed in the lumen between nucleus and acrosome. The midpiece has four mitochondria. And tail has the typical '9+2' microtubule system.
Mohammad Ismael Ibrahim Jebur;Narges Dastmalchi;Parisa Banamolaei;Reza Safaralizadeh
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
v.50
no.4
/
pp.253-261
/
2023
Objective: Azoospermia (the total absence of sperm in the ejaculate) affects approximately 10% of infertile males. Despite diagnostic advances, azoospermia remains the most challenging issue associated with infertility treatment. Our study evaluated transition nuclear protein 2 (TNP2) and synaptonemal complex protein 3 (SYCP3) polymorphisms, azoospermia factor a (AZFa) microdeletion, and gene expression levels in 100 patients with azoospermia. Methods: We investigated a TNP2 single-nucleotide polymorphism through polymerase chain reaction (PCR) restriction fragment length polymorphism analysis using a particular endonuclease. An allele-specific PCR assay for SYCP3 was performed utilizing two forward primers and a common reverse primer in two PCR reactions. Based on the European Academy of Andrology guidelines, AZFa microdeletions were evaluated by multiplex PCR. TNP2, SYCP3, and the AZFa region main gene (DEAD-box helicase 3 and Y-linked [DDX3Y]) expression levels were assessed via quantitative PCR, and receiver operating characteristic curve analysis was used to determine the diagnostic capability of these genes. Results: The TNP2 genotyping and allelic frequency in infertile males did not differ significantly from fertile volunteers. In participants with azoospermia, the allelic frequency of the SYCP3 mutant allele (C allele) was significantly altered. Deletion of sY84 and sY86 was discovered in patients with azoospermia and oligozoospermia. Moreover, SYCP3 and DDX3Y showed decreased expression levels in the azoospermia group, and they exhibited potential as biomarkers for diagnosing azoospermia (area under the curve, 0.722 and 0.720, respectively). Conclusion: These results suggest that reduced SYCP3 and DDX3Y mRNA expression profiles in testicular tissue are associated with a higher likelihood of retrieving spermatozoa in individuals with azoospermia. The homozygous genotype TT of the SYCP3 polymorphism was significantly associated with azoospermia.
During the 100 years since the initial discovery of meiotic phenomenon many brilliant aspects have been elucidated, but further researches based on light microscopy alone as an experimental tool have been found to have some limits and shortcomings. By the use of electron microscopy and armed with the advanced knowledges on modern genetics and biochemistry it has been possible to applu molecular technology in gaining information on the detailed aspects of meiosis. As synapsis takes place, a three-layered proteinous structure called the synatonemal complex starts to form in the space between the homologous chromosomes. To be more precise, it begins to form along the paired chromosomes early in the prophase I of meiotic division. The mechanism that leads to precise point-by-point pairing between homologous chromocomes division. The mechamism that leads to precise point-by-point pairing between homologous chromosomes remains to be ascertained. Several items of information, however, suggest that chromsome alignment leading to synapsis may be mediated somehow by the nuclear membrane. Pachytene bivalents in eukaryotes are firmly attached to the inner niclear membrane at both termini. This attached begins with unpaired leptotene chromosomes that already have developed a lateral element. Once attached, the loptotene chromosomes begin to synapse. A number of different models have been proposed to account for genetic recombination via exchange between DNA strands following their breakage and subsequent reunion in new arrangement. One of the models accounting for molecular recombination leading to chromatid exchange and chiasma formation was first proposed in 1964 by Holliday, and 30 years later still a modified version of his model is favored. Nicks are made by endomuclease at corresponding sites on one strant of each DNA duplex in nonsister chromatid of a bivalent during prophase 1 of meiosis. The nicked strands loop-out and two strands reassociate into an exchanged arrangement, which is sealed by ligase. The remaining intact strand of each duplex is nicked at a site opposite the cross-over, and the exposed ends are digested by exonuclease action. Considerable progress has been made in recent years in the effort to define the molecular and organization features of the centromere region in the yeast chromosome. Centromere core region of the DNA duplex is flanked by 15 densely packed nucleosomes on ons side and by 3 packed nucleosomes on the other side, that is, 2000 bp on one side and 400 400 bp in the other side. All the telomeres of a given species share a common DNA sequence. Two ends of each chromosome are virtually identical. At the end of each chromosome there exist two kinds of DNA sequence" simple telpmeric sequences and telpmere-associated sequencies. Various studies of telomere replication, function, and behabior are now in progress, all greatly aided by molecular methods. During nuclear division in mitosis as well as in meiosis, the nucleili disappear by the time of metaphase and reappear during nuclear reorganizations in telophase. When telophase begins, small nucleoli form at the NOR of each nucleolar-organizing chromosome, enlarge, and fuse to form one or more large nucleoli. Nucleolus is a special structure attached top a specific nucleolar-organizing region located at a specific site of a particular chromosome. The nucleolus is a vertical factory for the synthesis of rRNAs and the assenbly of ribosome subunit precursors.sors.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.