Anatomija-Leksikon

mejoza

opredelitev

Mejoza je posebna oblika delitve jedra in je znana tudi kot delitev zrelosti. Vsebuje dva oddelka, ki diploidno matično celico spremenijo v štiri haploidne hčerinske celice.

Vsaka od teh hčerinskih celic vsebuje 1 kromatidni kromosom in ni enaka. Te zarodne celice so potrebne za spolno razmnoževanje.

uvod

Za moške so zarodne celice spermije, ki nastanejo v modih. Pri ženskah so enakovredne jajčne celice, ki jih ima od rojstva.

Haploidna zarodna celica vsakega od staršev se združi v dvojni nabor kromosomov, ki jih najdemo v vseh drugih telesnih celicah.

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

Kakšna je funkcija mejoze?

Naloga mejoze je tvorba zarodnih celic tako v ženskih kot v moških živih bitjih. Ti so potrebni za spolno razmnoževanje in jih zato najdemo pri sesalcih in ljudeh.

Po mejozi celica z dvojno (diploidno) Kromosomski niz štirih celic s preprostim (haploidno) Komplet kromosomov.

To zmanjšanje nabora kromosomov je zelo pomembno, saj bi se v nasprotnem primeru dve zarodni celici z dvojnim nizom kromosomov med oploditvijo zlili. Rezultat bi bilo živo bitje s štirikrat (tetraploid) Komplet kromosomov. Ta nenormalnost kromosomov predstavlja približno 5% vseh splavov.

Poleg zmanjšanja števila kromosomov in tvorbe zarodnih celic ima mejoza še eno funkcijo. Z naključno porazdelitvijo kromatid v štiri hčerinske celice mejoza zagotavlja genetsko raznovrstnost.

Poleg naključne porazdelitve genoma obstaja tudi izmenjava genskih informacij med materinimi in očetovimi kromosomi. Ta postopek je znan kot križanje in še poveča genetsko rekombinacijo in raznolikost.

Ta tema vas lahko tudi zanima: Funkcije celičnega jedra

Kakšen je potek mejoze?

Proces mejoze je vedno enak in ga lahko približno razdelimo na dva dela. Te pa so sestavljene 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 kromatidami.Sledi prva delitev mejoze, pri kateri sta dva para kromosomov ločena drug od drugega.

Vsaki dve nastali celici imata kromosom z dvema kromatidama. Ta delitev se imenuje redukcijska delitev, saj se dvojni niz kromosomov prepolovi. Poteka v več fazah, ki imajo enaka imena kot pri mitozi:

Profaza
Metafaza
Anafaza
Telofaza.

Poleg tega se v tem delu mejoze genski material še vedno rekombinira znotraj kromosomov. Gre za izmenjavo določenih odsekov DNA med obema kromosomoma, kar je znano kot križanje.

Druga delitev mejoze

Drugi del mejoze sestavlja tako imenovana delitev enačb. Tu sta dve sestrski kromatidi ločeni drug od drugega. Skupaj nastanejo štiri zarodne celice, ki kot genski material vsebujejo samo eno kromatido.

Kot pri prvi mejotski delitvi so tudi štiri faze (Profaza, metafaza, anafaza, telofaza) najti znova.

Ločitev sestrskih kromatid v drugem delu mejoze lahko primerjamo z mitozo, saj se tam kromatide ločijo in potegnejo na nasprotne polove celic.

Katere so faze mejoze?

Mejoza je pomembna za razvoj zarodnih celic in jo lahko razdelimo na različne stopnje. Najprej je treba ločiti med mejozo I in mejozo II. Ta razvrstitev je smiselna, ker med mejozo pride do dveh delitev celic.

Prva delitev se imenuje redukcijska delitev, ker sta homologna kromosoma ločena drug od drugega. Iz dvojnega kompleta kromosomov tako nastane en komplet 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 so kromosomi stisnjeni in se približujejo. Ta prostorska bližina obeh kromosomov je pomembna za naslednji prehod. Oba kromosoma izmenjujeta genski material, kar povečuje gensko raznolikost.

Nato pride metafaza, v kateri sta homologna kromosoma razporejena v ekvatorialni ravnini. Hkrati se oblikuje vretenski aparat.

V anafazi so kromosomski pari ločeni drug od drugega in potegnjeni na nasprotne polove celic.

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

Sledi druga delitev mejoze. To se imenuje delitev enačbe in vpliva na obe haploidni hčerinski celici. Med to delitvijo so sestrske kromatide ločene med seboj, tako da skupaj nastanejo štiri celice z eno kromatido.

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

Profaza II
Metafaza II
Anafaza II
Telofaza II

V profazi se sestrske kromatide zgostijo in začne se oblikovati vretenski aparat.

V metafazi so kromatide razporejene v ekvatorialni ravnini, tako da sta obe kromatidi približno enako oddaljeni od celičnega pola.

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

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

Tako so nastale štiri hčerinske celice, ki vsebujejo preprost nabor kromosomov v obliki kromatide kot genskega materiala.

Te zarodne celice, spolne celice ali spolne celice, pri obeh spolih nastajajo različno.

Pri ženskah so jajčne celice prisotne že od rojstva, vendar so v nekakšnem stanju mirovanja do pubertete. Z nastopom spolne zrelosti mesečno dozori jajčna celica, ki jo nato lahko oplodimo.

Pri moških se proizvodnja sperme v modih začne šele na začetku pubertete. V nasprotju z ženskami moški še vedno lahko tvorijo zarodne celice tudi v starosti.

Kakšna je razlika do mitoze?

Mejoza je zelo podobna mitozi glede druge mejotske delitve, vendar obstajajo nekatere razlike med dvema oddelkoma celičnega jedra.

Rezultat

Rezultat mejoze so zarodne celice s preprostim naborom kromosomov, ki so primerne za spolno razmnoževanje. Mitoza ustvarja hčerinske celice, ki so med seboj enake in imajo dvojni nabor kromosomov. Te celice nimajo funkcije razmnoževanja, ampak nadomeščajo stare, odmrle ali ne več popolnoma delujoče telesne celice.

Število oddelkov

Druga razlika med mejozo in mitozo je različno število delitev. Pri mejozi sta potrebni dve delitvi. Pri prvi redukcijski delitvi sta dva para kromosomov ločena, v naslednji enačbi pa sta dve sestrski kromatidi ločeni drug od drugega.

Nasprotno pa pri mitozi zadostuje ena delitev. V tej enoti so sestrske kromatide ločene tako, da nastaneta dve genetsko enaki hčerinski celici.

Trajanje

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

To velja za jajčne celice, ki so že ustvarjene ob rojstvu, vendar so vse v stanju spanja, dokler ne dosežejo spolne zrelosti.

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

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

Kaj je prehod?

Prehod opisuje izmenjavo genskega materiala med dvema kromatidama. Pri tem se ti približujejo, se križajo in nato izmenjujejo določene fragmente DNA.

Ta postopek poteka med delitvijo zarodnih celic (mejoza) namesto. Prehod je mogoče dodeliti profazi I, ki jo lahko razdelimo na pet faz.

Pred začetkom prve delitve mejoze se DNA podvoji, tako da so v celici štiri kromatide. Prva faza profaze I je to Leptoten, pri katerem se kromosomi kondenzirajo in postanejo vidni pod svetlobnim mikroskopom.

To je naslednje Žigoten, pri katerem se kromosomi približajo drug drugemu in nastane homologno seznanjanje kromosomov. Ta prostorska bližina obeh kromosomov je predpogoj za izmenjavo genskega materiala. Hkrati se tvori sinaptonemalni kompleks. To je kompleks več beljakovin, ki nastane med kromosomi in zagotavlja njihov natančen položaj.

V nadaljevanju Pachytan dejanski prehod zdaj poteka. V dveh prejšnjih fazah je že prišlo do prelomov DNK. Zdaj se dve kromatidi križata in prelomne točke se popravijo. Kromosomi mater in očetov izmenjujejo majhne segmente DNA. Ti križanci so pod svetlobnim mikroskopom vidni kot chiasmata.

v Diploma sinaptonemalni kompleks se raztopi in kromosomi so med seboj povezani le na kiasmati.

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

Prehod se uporablja za intrakromosomsko rekombinacijo in ima skupaj z naključno dodelitvijo genskega materiala zarodnim celicam pomembno vlogo pri različnih značilnostih.

Kako nastane trisomija 21?

Trisomija 21 je bolezen, ki jo povzroča trojna prisotnost 21. kromosoma. V zdravih celicah se kromosomi podvojijo, tako da imamo ljudje skupaj 46 kromosomov. Bolnik s trisomijo 21 ima 47 kromosomov in ima Downov sindrom.

Trikratno prisotnost 21. kromosoma v večini primerov povzroči napaka v mejozi.

Mejoza prek dveh oddelkov spremeni celico s 4 kromatidami v štiri zarodne celice, vsaka z eno kromatido. Vendar se lahko napake pojavijo v obeh zapadlosti. Posledično kromatide niso pravilno porazdeljene po zarodnih celicah in sledijo zarodne celice z dvema kromatidama.

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

Simptomi te številčne kromosomske aberacije so različni in se lahko razlikujejo po resnosti. Takšni otroci so pogosto duhovno zaostali, zaostali v razvoju in imajo prirojene srčne napake.

Tveganje za razvoj bolezni se povečuje s starostjo matere, zato številne starejše nosečnice raje opravijo test plodovnice.

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