Anatomi-Leksikon

meiose

definisjon

Meiose er en spesiell form for kjernedeling og er også kjent som modenhetsdeling. Den inneholder to divisjoner som gjør en diploid foreldercelle til fire haploide datterceller.

Disse dattercellene inneholder hver et kromatidkromosom og er ikke identiske. Disse kimcellene er nødvendige for seksuell reproduksjon.

introduksjon

Hos menn er kimcellene sædcellene som dannes i testiklene. Tilsvarende hos kvinner er eggcellene hun har fra fødselen.

En haplooid kimcelle fra hver av foreldrene smelter sammen til et dobbelt sett med kromosomer, som finnes i alle andre kroppsceller.

Hvis en av de to divisjonene er feil under meiose, kan numeriske kromosomavvik som trisomi 21 (kjent som Downs syndrom).

Hva er funksjonen til meiose?

Funksjonen til meiose er produksjonen av kjønnsceller i både kvinnelige og mannlige levende ting. Disse kreves for seksuell reproduksjon og finnes følgelig hos pattedyr og mennesker.

Etter meiose, en celle med en dobbel (diploid) Kromosomsett med fire celler med en enkel (haploide) Sett med kromosomer.

Denne reduksjonen i settet med kromosomer er veldig viktig, da ellers ville to kimceller med et dobbelt sett med kromosomer smelte sammen under befruktning. Resultatet ville være et levende vesen med fire ganger (tetraploid) Sett med kromosomer. Denne kromosomavviket utgjør omtrent 5% av alle spontanaborter.

I tillegg til å redusere antall kromosomer og produsere kimceller, har meiose en annen funksjon. Ved tilfeldig fordeling av kromatidene til de fire dattercellene, sikrer meiose genetisk mangfold.

I tillegg til den tilfeldige fordelingen av genomet, er det også utveksling av genetisk informasjon mellom maternelle og farlige kromosomer. Denne prosessen er kjent som kryssing og øker genetisk rekombinasjon og mangfold ytterligere.

Dette emnet kan også være av interesse for deg: Funksjoner i cellekjernen

Hva er forløpet med meiose?

Prosessen med meiose er alltid den samme og kan grovt deles i to deler. Disse består igjen av flere faser, som imidlertid er identiske i begge divisjoner.

Første divisjon av meiose

Meiose starter med dobling av de to kromatidene, slik at cellen har et dobbelt sett med kromosomer med fire kromatider.Dette følges av den første delingen av meiose, der de to parene av kromosomer er skilt fra hverandre.

De resulterende to cellene har hver sitt kromosom med to kromatider. Denne inndelingen kalles reduksjonsdeling, da det doble settet med kromosomer er halvert. Den går i flere faser, som har samme navn som i mitose:

Prophase
Metafase
Anafase
Telofase.

I tillegg, i denne delen av meiose, er genetisk materiale fremdeles rekombinert i kromosomene. Det er en utveksling av visse seksjoner av DNA mellom de to kromosomene, som er kjent som kryssing.

Andre divisjon av meiose

Den andre delen av meiose består av den såkalte ligningsinndelingen. Her er de to søsterkromatidene skilt fra hverandre. Totalt fire kimceller opprettes som, som genetisk materiale, bare inneholder en kromatid.

Som i den første meiotiske inndelingen, var de fire fasene (Profase, metafase, anafase, telofase) finn igjen.

Separasjonen av søsterkromatidene i den andre delen av meiose kan sammenlignes med mitose, siden der separeres kromatidene og trekkes til motsatte cellepoler.

Hva er fasene til meiose?

Meiose er viktig for kjønnscelleutvikling og kan deles inn i forskjellige stadier. Først og fremst må man skille mellom meiose I og meiose II. Denne klassifiseringen er fornuftig fordi to celledelinger oppstår under meiose.

Den første divisjonen kalles reduksjonsdelingen fordi de to homologe kromosomene er skilt fra hverandre. Et enkelt sett med kromosomer opprettes dermed fra et dobbelt sett med kromosomer.

Denne første meiosen kan deles inn i fire faser:

Profet i
Metafase I.
Anafase I.
Telofase I.

Den opprinnelige cellen har to kromosomer som dupliseres gjennom replikasjon. Resultatet er en celle med fire kromatider.

I profase komprimeres kromosomene og nærmer seg hverandre. Denne romlige nærheten til begge kromosomene er viktig for følgende overgang. Begge kromosomene utveksler genetisk materiale, noe som øker genetisk mangfold.

Deretter kommer metafasen, der de to homologe kromosomene er ordnet i ekvatorialplanet. Samtidig dannes spindelapparatet.

I anafasen skilles kromosomparene fra hverandre og trekkes til motsatte cellepoler.

I den siste fasen, telofasen, samles cellemembranen slik at to datterceller opprettes. Disse har et enkelt sett med kromosomer, men det består av to kromatider.

Deretter kommer andre divisjon av meiose. Dette kalles ligningsdeling og påvirker begge haploide datterceller. I løpet av denne delingen skilles søsterkromatidene fra hverandre, slik at totalt fire celler med ett kromatid resultat.

Meiose II er veldig lik mitose og kan også deles inn i de samme fasene:

Profase II
Metafase II
Anafase II
Telofase II

I profasen kondenserer søsterkromatidene og spindelapparatet begynner å danne seg.

I metafasen er kromatidene ordnet i ekvatorialplanet slik at begge kromatidene er omtrent like avstand fra cellepolen.

I anafasen skilles søsterkromatidene fra hverandre og vandrer mot cellepolen.

I telofasen trekker cellemembranen seg igjen og nye kjernekonvolutter dannes.

Dette resulterte i totalt fire datterceller som inneholder et enkelt sett med kromosomer i form av et kromatid som genetisk materiale.

Disse kimcellene, kjønnsceller eller kjønnsceller, er skapt annerledes hos begge kjønn.

Hos kvinner er eggcellene til stede fra fødselen, men er i en slags sovemodus til puberteten. Når seksuell modenhet begynner, modnes en eggcelle hver måned, som deretter kan befruktes.

Hos menn begynner ikke sædproduksjon i testiklene før puberteten begynner. I motsetning til kvinner er menn fremdeles i stand til å danne kimceller langt inn i alderdommen.

Hva er forskjellen på mitose?

Meiose er veldig lik mitose med hensyn til den andre meiotiske delingen, men det er noen forskjeller mellom de to cellekjernedivisjonene.

Resultat

Resultatet av meiose er kjønnsceller med et enkelt sett med kromosomer som er egnet for seksuell reproduksjon. Mitosis skaper datterceller som er identiske med hverandre og har et dobbelt sett med kromosomer. Disse cellene har ikke reproduksjonsfunksjon, men erstatter gamle, døde eller ikke lenger fullt funksjonelle kroppsceller.

Antall divisjoner

En annen forskjell mellom meiose og mitose er det forskjellige antall divisjoner. To divisjoner er nødvendige i meiose. I den første reduksjonsdelingen skilles de to parene av kromosomer; i den følgende ligningsdelingen er de to søsterkromatidene skilt fra hverandre.

I kontrast, med mitose, er en divisjon tilstrekkelig. I denne divisjonen skilles søsterkromatidene slik at to genetisk identiske datterceller oppstår.

Varighet

Imidlertid varierer meiose og mitose ikke bare i funksjon og antall divisjoner, men også i varighet. Mitose er en relativt rask prosess som tar omtrent en time å fullføre. Meiose tar derimot mye lenger tid og kan stagnere i en fase i flere år eller til og med tiår.

Dette er tilfelle med eggcellene som allerede er opprettet ved fødselen, men som alle er i hvilemodus til de når seksuell modenhet.

Utviklingen av mannlige kjønnsceller, sædceller, tar også omtrent 64 dager. Av disse faller rundt 24 dager til meiose.

Du finner mer informasjon om dette emnet på: Mitosis - Simply Explained!

Hva er krysset over?

Overgangen beskriver utvekslingen av genetisk materiale mellom to kromatider. Ved å gjøre dette nærmer disse seg, krysser hverandre og bytter deretter visse DNA-fragmenter.

Denne prosessen finner sted under kimcelledeling (meiose) i stedet for. Overgangen kan tilordnes profase I, som kan deles i fem faser.

Før den første delingen av meiose begynner, blir DNA doblet slik at det er fire kromatider i cellen. Den første fasen av profase I er den Leptoten, hvor kromosomene kondenserer og blir synlige under lysmikroskopet.

Dette er neste Zygotene, hvor kromosomene nærmer seg hverandre og det opprettes en homolog kromosomparring. Denne romlige nærheten til begge kromosomene er forutsetningen for å kunne utveksle genetisk materiale. Samtidig dannes det synaptonemal-komplekset. Dette er et kompleks av flere proteiner som dannes mellom kromosomene og sikrer deres nøyaktige posisjon.

Heretter Pachytan selve overgangen skjer nå. Det var allerede brudd i DNA i de to foregående fasene. Nå krysser to kromatider hverandre, og bruddpunktene blir reparert. Mødre- og fedrekromosomene utveksler små DNA-segmenter. Disse delefiltrene er synlige som chiasmata under lysmikroskopet.

i Diplom synaptonemal-komplekset oppløses, og kromosomene er bare koblet til hverandre ved chiasmata.

I den siste fasen av profase I, ble Diakinesis, kjernemembranen oppløses, begynner den mitotiske spindelen å bygge seg opp og meiose kan finne sted i vanlig rekkefølge.

Overgangen brukes til intrakromosomal rekombinasjon og spiller sammen med tilfeldig tildeling av genetisk materiale til kimcellene en viktig rolle i mangfoldet av egenskaper.

Hvordan oppstår trisomi 21?

Trisomi 21 er en sykdom som er forårsaket av trippel tilstedeværelse av det 21. kromosomet. I friske celler dupliseres kromosomene, slik at mennesker har totalt 46 kromosomer. En pasient med trisomi 21 har 47 kromosomer og har Downs syndrom.

Den tredelte tilstedeværelsen av det 21. kromosomet er i de fleste tilfeller forårsaket av en feil i meiose.

Meiose gjør en celle med 4 kromatider til fire kimceller, hver med en kromatid, gjennom to divisjoner. Imidlertid kan det oppstå feil i begge løpetider. Som et resultat fordeles ikke kromatidene riktig over kimcellene, og kimceller med to kromatider følger.

Disse kimcellene har dupliserte individuelle kromosomer, i Downs syndrom er det 21. kromosomet. Hvis en slik eggcelle smelter sammen med en sunn sæd, har embryoet det 21. kromosomet i tre eksemplarer.

Symptomene på denne numeriske kromosomavviken er forskjellige og kan variere i alvorlighetsgrad. Ofte er slike barn åndelig retarderte, stuntede og har medfødte hjertefeil.

Risikoen for å utvikle sykdommen øker med morens alder, slik at mange eldre gravide foretrekker å få gjennomført en fostervannstest.

Hvis du har ytterligere interesse for dette emnet, kan du lese vår neste artikkel nedenfor: Down syndrom