Anatomija-Leksikon

mejoza

opredelitev

Mejoza je posebna oblika delitve jedra in je znana tudi kot mejoza. Vsebuje dve delitvi, ki diploidno matično celico pretvorita v štiri haploidne hčerinske celice.

Te hčerinske celice vsebujejo 1 kromatidni kromosom in niso identične. Te zarodne celice so potrebne za spolno razmnoževanje.

uvod

Pri moških so zarodne celice sperme, ki nastanejo v testisih. Enakovredne ženske so jajčne celice, ki jih ima od rojstva.

Ena haploidna zarodna celica vsakega od staršev se združi v dvojni sklop kromosomov, ki ga najdemo v vseh drugih telesnih celicah.

Če je med mejozo eden od obeh oddelkov okvarjen, lahko številčne kromosomske aberacije, kot je trisomija 21 (znan kot Downov sindrom).

Kakšna je funkcija mejoze?

Funkcija mejoze je tvorba zarodnih celic tako v ženskih kot moških živih stvareh. Te so potrebne za spolno razmnoževanje, zato jih najdemo pri sesalcih in ljudeh.

Po mejozi je celica z dvojno (diploidno) Nabor štirih celic kromosomov s preprostim (haploidni) Nabor kromosomov.

To zmanjšanje nabora kromosomov je zelo pomembno, saj bi se sicer dve zarodni celici z dvojnim naborom kromosomov med oploditvijo združili. Rezultat bi bilo živo bitje s štirikratnimi (tetraploidni) Nabor kromosomov. Ta kromosomska nepravilnost predstavlja približno 5% vseh splavov.

Poleg zmanjšanja števila kromosomov in tvorjenja zarodnih celic ima mejoza še eno funkcijo. Z naključno porazdelitvijo kromatid na štiri hčerinske celice mejoza zagotavlja genetsko raznolikost.

Poleg naključne porazdelitve genoma obstaja tudi izmenjava genetskih informacij med materinimi in očesnimi kromosomi. Ta proces je znan kot prekrižanje in ponovno povečuje genetsko rekombinacijo in raznolikost.

Ta tema vas lahko zanima tudi: Naloge celičnega jedra

Kakšen je potek mejoze?

Potek mejoze je vedno enak in ga lahko v grobem razdelimo na dva dela. Ti so sestavljeni iz več faz, ki pa so v obeh oddelkih enake.

Prva delitev mejoze

Mejoza se začne s podvojitvijo obeh kromatid, tako da ima celica dvojni niz kromosomov s štirimi kromatidi. Sledi prva delitev mejoze, v kateri sta dva para kromosomov ločena drug od drugega.

Dve dobljeni celici imata kromosom z dvema kromatidama. Ta delitev je znana kot redukcijska delitev, saj je dvojni niz kromosomov prepolovljen. Poteka v več fazah, ki imajo enaka imena kot pri mitozi:

Profaza
Metafaza
Anafaza
Telofaza.

Poleg tega je v tem delu mejoze genetski material še vedno rekombiniran znotraj kromosomov. Gre za izmenjavo določenih odsekov DNK med obema kromosomoma, kar je znano kot prekrižanje.

Druga delitev mejoze

Drugi del mejoze je sestavljen iz tako imenovane delitve enačbe. Tu sta sestrski kromatidi ločeni drug od drugega. Ustvarimo skupno štiri zarodne celice, ki kot genetski material vsebujejo le en kromatid.

Tako kot v prvi mejotski delitvi so štiri faze (Profaza, metafaza, anafaza, telofaza) spet najti.

Ločitev sestrskih kromatid v drugem delu mejoze lahko primerjamo z mitozo, saj tam kromatide ločimo in potegnemo na nasprotne celične polove.

Katere so faze mejoze?

Meioza je pomembna za razvoj zarodnih celic in jo lahko razdelimo na različne stopnje. Najprej je treba razlikovati med mejozo I in mejozo II. Ta delitev je smiselna, ker se med mejozo pojavita dve celični delitvi.

Prvo delitev imenujemo redukcijska delitev, ker sta dva homološka kromosoma ločena drug od drugega. Tako nastane en sam niz kromosomov iz dvojnega niza kromosomov.

To prvo mejozo lahko razdelimo na štiri faze:

Profaza I
Metafaza I.
Anafaza I.
Telofaza I.

Prvotna celica ima dva kromosoma, ki se podvajata z replikacijo. Rezultat je celica s štirimi kromatidami.

V profazi se kromosomi stisnejo in se približajo drug drugemu. Ta prostorska bližina obeh kromosomov je pomembna za naslednje križanje. Oba kromosoma izmenjujeta genetski material, kar povečuje gensko raznolikost.

Sledi metafaza, v kateri sta dva homološka kromosoma razporejena v ekvatorialni ravnini. Hkrati se oblikuje vretenasti aparat.

V anafazi se pari kromosomov ločijo drug od drugega in jih potegnejo na nasprotne celične polove.

V zadnji fazi se telofaza, celična membrana zoži, tako da nastaneta dve hčerinski celici. Ti imajo preprost nabor kromosomov, vendar je sestavljen iz dveh kromatid.

Sledi druga delitev mejoze. Temu pravimo delitev enačb in vpliva na obe haploidni hčerinski celici. Med to delitvijo sestrske kromatide ločimo med seboj, tako da dobimo skupno štiri celice z enim kromatidom.

Mejoza II je zelo podobna mitozi in jo lahko razdelimo na iste faze:

Profaza II
Metafaza II
Anafaza II
Telofaza II

V profazi se sestrski kromatidi kondenzirajo in začne se oblikovati vreteno.

V metafazi so kromatidi razporejeni v ekvatorialni ravnini, tako da sta oba kromatida približno enaka razdalji od celičnega pola.

V anafazi se sestrske kromatide ločijo med seboj in selijo proti celičnemu polu.

V telofazi se celična membrana zoži in nastanejo nove jedrske ovojnice.

Posledica tega je bilo skupno štiri hčerinske celice, ki vsebujejo preprost nabor kromosomov v obliki kromatida kot genetskega materiala.

Te zarodne celice, spolne celice ali gamete se pri obeh spolih ustvarjajo različno.

Pri ženskah so jajčne celice prisotne od rojstva, vendar so do pubertete v nekakšnem mirovanju. Z nastopom spolne zrelosti jajčne celice zorijo vsak mesec, ki jih je potem mogoče oploditi.

Pri moških se proizvodnja semenčic v testisih ne začne vse do začetka pubertete. V nasprotju z ženskami moški še vedno lahko tvorijo zarodne celice v starosti.

Kakšna je razlika v mitozi?

Meioza je glede na drugo mejotsko delitev zelo podobna mitozi, vendar obstajajo nekatere razlike med delitvami obeh celic.

Rezultat

Rezultat mejoze so zarodne celice s preprostim naborom kromosomov, ki so primerne za spolno razmnoževanje. Pri mitozi nastanejo identične hčerinske celice z dvojnim naborom kromosomov. Te celice nimajo funkcije razmnoževanja, ampak nadomeščajo stare, odmrle ali ne več popolnoma funkcionalne telesne celice.

Število oddelkov

Druga razlika med mejozo in mitozo je različno število delitev. Pri mejozi sta potrebni dve delitvi. V prvi redukcijski delitvi sta dva para kromosomov ločena, v naslednji delitvi enačb pa sta dva sestrska kromatida ločena drug od drugega.

V nasprotju z mitozo zadošča ena delitev. V tej eni delitvi sta sestrski kromatidi ločeni tako, da nastaneta dve gensko identični hčerinski celici.

Trajanje

Vendar se mejoza in mitoza razlikujeta ne le po svoji funkciji in številu delitev, temveč tudi po trajanju. Mitoza je relativno hiter postopek, ki traja približno eno uro. Po drugi strani mejoza traja veliko dlje in lahko v eni fazi stagnira več let ali celo desetletij.

Tako je z jajčnimi celicami, ki so že ustvarjene ob rojstvu, vendar so vse v stanju spanja, dokler ne dosežejo spolne zrelosti.

Razvoj moških spolnih celic, sperme, traja tudi približno 64 dni. Od tega približno 24 dni pade na mejozo.

Več informacij o tej temi najdete na: Mitoza - preprosto razloženo!

Kaj je čez prestop?

Prekrižanje opisuje izmenjavo genskega materiala med dvema kromatidama. Ti se med seboj približujejo, prekrižajo in nato izmenjujejo določene fragmente DNK.

Ta proces poteka med delitvijo zarodnih celic (mejoza) namesto. Prekrižanje lahko dodelimo profazi I, ki jo lahko razdelimo na pet faz.

Pred začetkom prve delitve mejoze se DNK podvoji, tako da so v celici štirje kromatidi. Prva faza profaze I je to Leptoten, pri čemer se kromosomi kondenzirajo in postanejo vidni pod svetlobnim mikroskopom.

To je naslednje Žigoten, v katerem se kromosomi približajo drug drugemu in nastane homologno kromosomsko seznanjanje. Ta prostorska bližina obeh kromosomov je predpogoj za izmenjavo genskega materiala. Vzporedno se oblikuje sinaptonemalni kompleks. To je kompleks več beljakovin, ki se tvori med kromosomi in zagotavlja natančen položaj le-teh.

V nadaljevanju Pachytan dejansko je prišlo do dejanskega prehoda. V obeh prejšnjih fazah so se že pojavili prelomi DNK. Zdaj se dva kromatida križata in prelomna mesta se popravijo. Materinski in očetovski kromosomi izmenjujejo majhne segmente DNK. Ti križanci so pod svetlobnim mikroskopom vidni kot chiasmata.

v Diploma sinaptonemalni kompleks se raztopi, kromosomi pa so na chiasmati povezani le drug z drugim.

V zadnji fazi profaze I je bil Diakineza, jedrska membrana se raztopi, mitotsko vreteno se začne kopičiti in mejoza lahko poteka v običajnem zaporedju.

Prekrižanje se uporablja za intrahromosomsko rekombinacijo in ima skupaj z naključno dodelitvijo genskega materiala zarodnim celicam pomembno vlogo pri raznolikosti značilnosti.

Kako nastane trisomija 21?

Trisomija 21 je bolezen, ki jo povzroči trojna prisotnost 21. kromosoma. V zdravih celicah so podvojeni kromosomi, tako da ima človek skupaj 46 kromosomov. Bolnik s trisomijo 21 ima 47 kromosomov in ima Downov sindrom.

Trikratna prisotnost 21. kromosoma v večini primerov povzroči napako v mejozi.

Meioza pretvori celico s 4 kromatidami v štiri zarodne celice z eno kromatido vsaka skozi dve delitvi. Napake se lahko pojavijo v obeh ročnostih. Zaradi tega kromatide niso pravilno razporejene po zarodnih celicah in sledijo zarodne celice z dvema kromatidama.

Te zarodne celice imajo podvojene posamezne kromosome, pri Downovem sindromu 21. kromosom. Če se takšna jajčna celica zlije z zdravo semenčico, ima zarodek 21. kromosom v treh izvodih.

Simptomi te številčne kromosomske aberacije so raznoliki in se lahko razlikujejo po resnosti. Pogosto so takšni otroci duhovno zaostali, omamljeni in imajo prirojene srčne napake.

Tveganje za nastanek bolezni narašča s starostjo matere, tako da veliko starejših nosečnic raje opravi test amnijske tekočine.

Če vas katera tema še zanima, preberite naslednji članek spodaj: Downov sindrom