meioze

definīcija

Mejoze ir īpaša kodola dalīšanas forma, un to sauc arī par meiozi. Tas satur divas dalīšanas, kas pārveido diploīdu mātes šūnu četrās haploīdās meitas šūnās.

Katra no šīm meitas šūnām satur 1 hromātu hromosomu un nav identiska. Šīs dzimumšūnas ir vajadzīgas seksuālai reprodukcijai.

ievads

Vīriešiem dzimumšūnas ir spermas šūnas, kas veidojas sēkliniekos. Sievietēm ekvivalents ir olšūnas, kas viņai ir no dzimšanas.

Viena haploīdā dzimumšūna no katra vecāka saplūst dubultā hromosomu komplektā, kas atrodams visās pārējās ķermeņa šūnās.

Ja meiozes laikā viens no diviem dalījumiem ir kļūdains, hromosomu aberācijas skaitliski, piemēram, 21. trisomija (pazīstams kā Dauna sindroms).

Kāda ir meiozes funkcija?

Mejozes funkcija ir dzimumšūnu veidošanās gan sieviešu, gan vīriešu dzīvās lietās. Tie ir nepieciešami seksuālai reprodukcijai, un attiecīgi tie ir sastopami zīdītājiem un cilvēkiem.

Pēc meiozes šūna ar dubultu (diploīds) Hromosomu komplekts no četrām šūnām ar vienkāršu (haploīds) Hromosomu komplekts.

Šis hromosomu kopas samazinājums ir ļoti svarīgs, jo pretējā gadījumā divas cilmes šūnas ar dubultu hromosomu komplektu apaugļošanās laikā saplūst kopā. Rezultāts būtu dzīva būtne ar četrām reizēm (tetraploīds) Hromosomu komplekts. Šī hromosomu anomālija veido aptuveni 5% no visiem abortiem.

Papildus mezgla hromosomu skaita samazināšanai un dzimumšūnu ražošanai ir arī cita funkcija. Nejauši sadalot hromatīdus četrām meitas šūnām, mejoze nodrošina ģenētisko daudzveidību.

Papildus nejaušam genoma sadalījumam notiek arī ģenētiskās informācijas apmaiņa starp mātes un tēva hromosomām. Šis process ir pazīstams kā šķērsošana un atkal palielina ģenētisko rekombināciju un daudzveidību.

Šī tēma var interesēt arī jūs: Šūnas kodola uzdevumi

Kāda ir meiozes gaita?

Mejozes gaita vienmēr ir vienāda un to var aptuveni sadalīt divās daļās. Tie, savukārt, sastāv no vairākām fāzēm, kuras tomēr ir identiskas abās daļās.

Pirmā meiozes dalīšana

Mejoze sākas ar divu hromatidu divkāršošanos, lai šūnā būtu divkāršs hromosomu komplekts ar četrām hromatīdām. Tam seko meiozes pirmais dalījums, kurā divi hromosomu pāri ir atdalīti viens no otra.

Divām iegūtajām šūnām katrā ir hromosoma ar diviem hromatīdiem. Šis dalījums ir pazīstams kā reducēšanās dalījums, jo hromosomu dubultā kopa ir samazināta uz pusi. Tas notiek vairākās fāzēs, kurām ir tādi paši nosaukumi kā mitozē:

• Prophase
• Metafāze
• Anaphase
• Telofāze.

Turklāt šajā meiozes daļā ģenētiskais materiāls joprojām tiek rekombinēts hromosomās. Tā ir noteiktu DNS sekciju apmaiņa starp abām hromosomām, ko sauc par šķērsošanu.

Otrā mejozes dalīšana

Meiozes otro daļu veido tā sauktais vienādojumu dalījums. Šeit abi māsu hromatīdi ir atdalīti viens no otra. Kopumā tiek izveidotas četras dzimumšūnas, kuras kā ģenētiskais materiāls satur tikai vienu hromatīdu.

Tāpat kā pirmajā meiotiskajā dalījumā, četras fāzes (Prophase, metaphase, anafhase, telophase) atrast vēlreiz.

Māsu hromatīdu atdalīšanu mejozes otrajā daļā var salīdzināt ar mitozi, jo tur hromatīdi tiek atdalīti un pievilkti pretējiem šūnu poliem.

Kādas ir meiozes fāzes?

Mejoze ir svarīga cilmes šūnu attīstībai, un to var iedalīt dažādos posmos. Pirmkārt, jānošķir I meioze un II meioze. Šim dalījumam ir jēga, jo meiozes laikā notiek divas šūnu dalīšanās.

Pirmo dalījumu sauc par redukcijas dalījumu, jo abas homologās hromosomas ir atdalītas viena no otras. Tādējādi no dubultas hromosomu kopas tiek izveidots viens hromosomu komplekts.

Pirmo meiozi var iedalīt četrās fāzēs:

• I fāze
• I metafāze
• I anafāze
• I telofāze

Sākotnējā šūnā ir divas hromosomas, kuras atkārtojas. Rezultāts ir šūna ar četriem hromatīdiem.

Prohāzē hromosomas tiek saspiestas un tuvojas viena otrai. Šis abu hromosomu telpiskais tuvums ir svarīgs turpmākai krustošanai. Abas hromosomas apmainās ar ģenētisko materiālu, kas palielina ģenētisko daudzveidību.

Tālāk nāk metafāze, kurā abas homologās hromosomas ir sakārtotas ekvatoriālajā plaknē. Tajā pašā laikā tiek veidots vārpstas aparāts.

Anafāzē hromosomu pāri tiek atdalīti viens no otra un piesaistīti pretējiem šūnu poliem.

Pēdējā fāzē, telofāze, šūnu membrāna sašaurinās tā, ka tiek izveidotas divas meitas šūnas. Tiem ir vienkāršs hromosomu komplekts, bet tas sastāv no diviem hromatīdiem.

Nākamais nāk meiozes otrais dalījums. To sauc par vienādojuma dalīšanu un ietekmē abas haploīdās meitas šūnas. Šīs dalīšanas laikā māsu hromatīdi tiek atdalīti viens no otra tā, ka kopā iegūst četras šūnas ar vienu hromatīdu.

II mejoze ir ļoti līdzīga mitozei, un to var arī sadalīt tajās pašās fāzēs:

• II fāze
• II metafāze
• II anafāze
• II telofāze

Prohāzē māsa hromatīdi kondensējas un sāk veidoties vārpstas aparāts.

Metafāzē hromatīdi ir izvietoti ekvatoriālajā plaknē tā, lai abi hromatīdi būtu aptuveni vienādā attālumā no šūnas pola.

Anafāzē māsas hromatīdi tiek atdalīti viens no otra un migrē uz šūnu pole.

Telofāzē šūnas membrāna atkal sašaurinās un veidojas jaunas kodola apvalki.

Rezultātā tika iegūtas četras meitas šūnas, kurās kā ģenētiskais materiāls ir vienkāršs hromosomu komplekts hromatīdu formā.

Šīs dzimumšūnas, dzimumšūnas vai gametas, tiek izveidotas atšķirīgi abiem dzimumiem.

Sievietēm olšūnas atrodas no dzimšanas brīža, taču līdz pubertātei tās ir pasīvās stāvoklī. Sākoties dzimumbriedumam, ik mēnesi nobriest olšūna, kuru pēc tam var apaugļot.

Vīriešiem spermatozoīdu ražošana sēkliniekos nesākas līdz pubertātes sākumam. Atšķirībā no sievietēm, vīrieši joprojām vecumdienās spēj veidot dzimumšūnas.

Kāda ir atšķirība no mitozes?

Mejoze ir ļoti līdzīga mitozei attiecībā uz otro meiotisko dalījumu, taču starp divām šūnu kodola dalījumiem ir dažas atšķirības.

• Rezultāts

Mejozes rezultāts ir dzimumšūnas ar vienkāršu hromosomu komplektu, kas ir piemērotas seksuālai reprodukcijai. Mitozē tiek izveidotas identiskas meitas šūnas ar dubultu hromosomu komplektu. Šīm šūnām nav reprodukcijas funkcijas, bet tās aizvieto vecās, mirušās vai vairs ne pilnībā funkcionējošās ķermeņa šūnas.

• Sadalījumu skaits

Vēl viena atšķirība starp meiozi un mitozi ir atšķirīgais dalījumu skaits. Mejozes gadījumā ir nepieciešami divi dalījumi. Pirmajā redukcijas dalījumā divi hromosomu pāri tiek atdalīti; nākamajā vienādojumu dalījumā abas māsas hromatīdas ir atdalītas viena no otras.

Turpretī ar mitozi pietiek ar vienu dalījumu. Šajā vienā dalījumā māsu hromatīdi tiek atdalīti tā, ka rodas divas ģenētiski identiskas meitas šūnas.

• Ilgums

Tomēr mejoze un mitoze atšķiras ne tikai pēc to funkcijām un dalījumu skaita, bet arī pēc ilguma. Mitoze ir samērā ātrs process, kura pabeigšana prasa apmēram stundu. Savukārt mejoze prasa daudz ilgāku laiku un var stagnēt vienā fāzē vairākus gadus vai pat gadu desmitus.

Tas attiecas uz olšūnām, kuras jau ir izveidotas dzimšanas brīdī, bet visas ir miega režīmā, līdz sasniedz dzimumgatavību.

Arī vīriešu dzimuma šūnu, spermas, attīstība notiek apmēram 64 dienas. No tām apmēram 24 dienas nonāk mejozes stāvoklī.

Plašāku informāciju par šo tēmu var atrast vietnē: Mitosis - vienkārši izskaidrots!

Kas ir krustojums?

Šķērsošana apraksta ģenētiskā materiāla apmaiņu starp diviem hromatīdiem. Procesa laikā tie tuvojas viens otram, šķērso un pēc tam apmainās ar noteiktiem DNS fragmentiem.

Šis process notiek dzimumšūnu dalīšanas laikā (meioze) tā vietā. Krustojumu var piešķirt I fāzei, ko var iedalīt piecās fāzēs.

Pirms mejozes pirmās dalīšanas sākas DNS divkāršošana, lai šūnā būtu četri hromatīdi. Pirmais I fāzes posms ir šāds Leptotēns, kurā hromosomas kondensējas un kļūst redzamas zem gaismas mikroskopa.

Šis ir nākamais Zigotēns, kurā hromosomas tuvojas viena otrai un tiek izveidots homologs hromosomu pāris. Šis abu hromosomu telpiskais tuvums ir priekšnoteikums, lai varētu apmainīties ar ģenētisko materiālu. Paralēli veidojas sinaptonēmiskais komplekss. Šis ir vairāku olbaltumvielu komplekss, kas veidojas starp hromosomām un nodrošina precīzu to atrašanās vietu.

Turpmāk Pačitans tagad notiek faktiskā šķērsošana. Divās iepriekšējās fāzēs DNS jau bija pārtraukumi. Tagad divi hromatīdi šķērso viens otru, un lūzuma vietas ir salabotas. Mātes un tēva hromosomas apmainās ar nelieliem DNS segmentiem. Šie krustojumi ir redzami kā chiasmata zem gaismas mikroskopa.

iekš Diploms sinaptonēmiskais komplekss izšķīst, un hromosomas ir savienotas tikai viens ar otru pie chiasmata.

I fāzes pēdējā fāzē Diakinēze, kodola membrāna izšķīst, mitotiskā vārpsta sāk veidoties un meioze var notikt parastajā secībā.

Šķērsošanu izmanto intrahromosomu rekombinācijai un kopā ar ģenētiskā materiāla nejaušu piešķiršanu dzimumšūnām ir nozīmīga loma raksturlielumu daudzveidībā.

Kā notiek 21. trizomija?

21. trisomija ir slimība, ko izraisa 21. hromosomas trīskārša klātbūtne. Veselās šūnās ir dublikātu hromosomas, tāpēc cilvēkiem ir kopumā 46 hromosomas. Pacientam ar 21. 21. trisomiju ir 47 hromosomas un viņam ir Dauna sindroms.

Trīskāršu 21. hromosomas klātbūtni vairumā gadījumu izraisa kļūda meiozē.

Mejoze pārvērš šūnu ar 4 hromatīdiem četrās dzimumšūnās ar vienu hromatīdu katrā divās daļās. Tomēr kļūdas var rasties abos termiņos. Tā rezultātā hromatīdi nav pareizi sadalīti pa dzimumšūnām, un tām seko dīgļšūnas ar diviem hromatīdiem.

Šajās cilmes šūnās ir dublējušās atsevišķas hromosomas, Dauna sindromā 21. hromosoma. Ja šāda olšūna saplūst ar veselīgu spermu, embrijam ir 21. hromosoma trīs eksemplāros.

Šīs skaitliskās hromosomu aberācijas simptomi ir dažādi un var atšķirties pēc smaguma pakāpes. Bieži vien šādi bērni ir garīgi atpalikuši, panīkuši un viņiem ir iedzimti sirds defekti.

Slimības risks palielinās līdz ar mātes vecumu, tāpēc daudzas vecākas grūtnieces dod priekšroku veikt amnija šķidruma testu.

Ja jums ir vēl kāda interese par šo tēmu, izlasiet mūsu nākamo rakstu zemāk: Dauna sindroms

Redakcijas ieteikumi

Papildu vispārīga informācija var interesēt arī jūs:

• Mitoze - vienkārši izskaidrota!
• Hromosomu komplekts - kā tas ir cilvēkiem?
• Hromosomu mutācija - kuras no tām ir?