Kdo je prvi opisal faze mejoze? Čarobna moč mejoze. Osnovni pojmi in definicije

Mejoza (iz grščine mejoza- redukcija) je posebna vrsta delitve evkariontskih celic, pri kateri se celica po enkratni podvojitvi DNK razdeljen dvakrat , iz ene diploidne celice pa nastanejo 4 haploidne. Sestavljen je iz 2 zaporednih razdelkov (označenih z I in II); vsaka od njih, tako kot mitoza, vključuje 4 faze (profazo, metafazo, anafazo, telofazo) in citokinezo.

Faze mejoze:

Profaza jaz , je kompleksen, razdeljen na 5 stopenj:

1. Leptonema (iz grščine leptos- tanek, nema– nit) – kromosomi se spirale in postanejo vidni kot tanke niti. Vsak homologni kromosom se je že podvojil za 99,9 % in je sestavljen iz dveh sestrskih kromatid, ki sta med seboj povezani v centromeri. Vsebnost genskega materiala – 2 n 2 xp 4 c. Kromosomi s pomočjo beljakovinskih skupkov ( priklopni diski ) so na obeh koncih pritrjeni na notranjo membrano jedrske ovojnice. Jedrna ovojnica je ohranjena, jedrce je vidno.

2. Zygonema (iz grščine zigon – seznanjeni) – homologni diploidni kromosomi hitijo drug proti drugemu in se povežejo najprej v območju centromere, nato pa po celotni dolžini ( konjugacija ). se oblikujejo bivalenti (iz lat. bi – dvojno, valens– močno), oz tetrade kromatid. Število bivalentov ustreza haploidnemu naboru kromosomov; vsebino genetskega materiala lahko zapišemo kot 1 n 4 xp 8 c. Vsak kromosom v enem bivalentu prihaja od očeta ali matere. Spolni kromosomi ki se nahaja v bližini notranje jedrske membrane. To območje se imenuje genitalni mehurček.

Med homolognimi kromosomi v vsakem dvovalentnem, specializiranem sinaptonemalni kompleksi (iz grščine sinapsa– vez, povezava), ki so proteinske strukture. Pri veliki povečavi sta v kompleksu vidni dve vzporedni beljakovinski niti, debelini vsake 10 nm, ki sta povezani s tankimi prečnimi črtami, velikimi približno 7 nm, na obeh straneh ležijo kromosomi v obliki številnih zank.

V središču kompleksa je aksialni element debelina 20 – 40 nm. Sinaptonemalni kompleks primerjamo z vrvna lestev , katerega stranice tvorijo homologni kromosomi. Bolj natančna primerjava - zadrgo .

Do konca zigonema je vsak par homolognih kromosomov med seboj povezan s pomočjo sinaptonemalnih kompleksov. Le spolna kromosoma X in Y se ne konjugirata popolnoma, saj nista povsem homologna.

3. B pachyneme (iz grščine pahys– debel) dvovalenti krajšajo in debelijo. Med kromatidami materinega in očetovega izvora se povezave pojavljajo na več mestih - chiasmata (iz grščine c hiazma– križ). V območju vsake kiazme sodeluje kompleks beljakovin rekombinacija (d ~ 90 nm) in pride do izmenjave ustreznih odsekov homolognih kromosomov - od očetovega do materinega in obratno. Ta proces se imenuje križanec (iz angleščine zrossing- čez– križišče). Pri vsakem dvovalentnem človeku se na primer crossing over pojavi na dveh do treh področjih.

4. B diplomema (iz grščine diploos– dvojni) sinaptonemski kompleksi razpadejo in homologni kromosomi vsakega bivalenta oddaljiti drug od drugega, vendar povezava med njimi ostaja v conah chiasmata.

5. Diakineza (iz grščine diakinein– skozi). Pri diakinezi je kondenzacija kromosomov končana, ti se ločijo od jedrne membrane, vendar homologni kromosomi še naprej ostanejo povezani med seboj s končnimi deli, sestrske kromatide vsakega kromosoma pa s centromerami. Bivalenti dobijo bizarno obliko prstani, križi, osmice itd. V tem času se jedrska membrana in nukleoli uničijo. Podvojeni centrioli so usmerjeni na poli, vretenaste niti pa so pritrjene na centromere kromosomov.

Na splošno je mejotična profaza zelo dolga. Ko se razvijejo semenčice, lahko traja več dni, ko se razvijejo jajčeca, pa lahko traja več let.

Metafaza jaz spominja na podobno stopnjo mitoze. Kromosomi so nameščeni v ekvatorialni ravnini in tvorijo metafazno ploščo. Za razliko od mitoze so vretenasti mikrotubuli pritrjeni na centromero vsakega kromosoma le na eni strani (stran pola), centromere homolognih kromosomov pa se nahajajo na obeh straneh ekvatorja. Povezava med kromosomi s pomočjo chiasmata se še naprej ohranja.

IN anafaza jaz chiasmata razpadejo, homologni kromosomi se ločijo drug od drugega in se razhajajo do polov. Centromeri teh kromosomov pa za razliko od anafaze mitoze, se ne replicirajo, kar pomeni, da se sestrske kromatide ne ločijo. Kromosomska divergenca je naključna narava. Vsebina genetske informacije postane 1 n 2 xp 4 c na vsakem polu celice in v celici kot celoti - 2(1 n 2 xp 4 c) .

IN telofaza jaz , tako kot pri mitozi, nastanejo, oblikujejo in poglabljajo jedrske membrane in nukleoli cepitvena brazda. Potem se zgodi citokineza . Za razliko od mitoze se kromosomsko odvijanje ne odvija.

Kot rezultat mejoze I nastaneta 2 hčerinski celici, ki vsebujeta haploiden nabor kromosomov; Poleg tega ima vsak kromosom 2 genetsko različni (rekombinantni) kromatidi: 1 n 2 xp 4 c. Zato se kot posledica mejoze pojavi I zmanjšanje (razpolovitev) števila kromosomov, od tod tudi ime prve delitve - zmanjšanje .

Po koncu mejoze I je kratko obdobje - interkineza , med katerim ne pride do replikacije DNK in podvajanja kromatid.

Profaza II ne traja dolgo in do konjugacije kromosomov ne pride.

IN metafaza II kromosomi se nahajajo v ekvatorialni ravnini.

IN anafaza II DNK v območju centromere se replicira, kot se zgodi v anafazi mitoze, kromatide se premikajo proti polom.

Po telofaze II in citokineza II nastanejo hčerinske celice, ki vsebujejo genetski material v vsaki - 1 n 1 xp 2 c. Na splošno se druga divizija imenuje enačen (izenačevanje).

Torej, kot rezultat dveh zaporednih mejotskih delitev, nastanejo 4 celice, od katerih vsaka nosi haploiden nabor kromosomov.

Mejoza je metoda delitve celic pri evkariontih, ki proizvaja haploidne celice. To se razlikuje od mejoze do mitoze, ki proizvaja diploidne celice.

Poleg tega se mejoza pojavi v dveh zaporednih delitvah, ki se imenujeta prva (mejoza I) oziroma druga (mejoza II). Celice že po prvi delitvi vsebujejo eno samo, to je haploidno garnituro kromosomov. Zato se pogosto imenuje prva delitev redukcionist. Čeprav se včasih izraz "delitev redukcije" uporablja v zvezi s celotno mejozo.

Druga delitev se imenuje enačen in mehanizem njegovega nastanka je podoben mitozi. V mejozi II se sestrske kromatide premaknejo proti celičnim polom.

Pred mejozo, tako kot mitozo, v interfazi poteka sinteza DNK – replikacija, po kateri je vsak kromosom že sestavljen iz dveh kromatid, ki ju imenujemo sestrske kromatide. Med prvim in drugim oddelkom ni sinteze DNK.

Če zaradi mitoze nastaneta dve celici, potem kot posledica mejoze - 4. Če pa telo proizvaja jajčeca, potem ostane samo ena celica, ki ima v sebi koncentrirane hranilne snovi.

Količina DNK pred prvo delitvijo je običajno označena kot 2n 4c. Tukaj n označuje kromosome, c – kromatide. To pomeni, da ima vsak kromosom homologni par (2n), hkrati pa je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid. Ob upoštevanju prisotnosti homolognega kromosoma dobimo štiri kromatide (4c).

Po prvi in ​​pred drugo delitvijo se količina DNK v vsaki od obeh hčerinskih celic zmanjša na 1n 2c. To pomeni, da se homologni kromosomi razpršijo v različne celice, vendar so še naprej sestavljeni iz dveh kromatid.

Po drugi delitvi nastanejo štiri celice z nizom 1n 1c, tj. Vsaka vsebuje samo en kromosom iz para homolognih in je sestavljena iz samo ene kromatide.

Spodaj je podroben opis prve in druge mejotske delitve. Oznaka faz je enaka kot pri mitozi: profaza, metafaza, anafaza, telofaza. Vendar pa so procesi, ki se pojavljajo v teh fazah, zlasti v profazi I, nekoliko drugačni.

Mejoza I

Profaza I

To je običajno najdaljša in najbolj zapletena faza mejoze. Traja veliko dlje kot med mitozo. To je posledica dejstva, da se v tem času homologni kromosomi približajo in izmenjajo dele DNA (pride do konjugacije in križanja).


Konjugacija- proces povezovanja homolognih kromosomov. Prečkanje- izmenjava identičnih regij med homolognimi kromosomi. Nesestrske kromatide homolognih kromosomov si lahko izmenjajo enakovredne odseke. Na mestih, kjer pride do takšne izmenjave, se pojavi t.i kiazma.

Seznanjeni homologni kromosomi se imenujejo bivalenti, oz zvezki. Povezava traja do anafaze I in je zagotovljena s centromerami med sestrskimi kromatidami in kiazmati med nesestrskimi kromatidami.

V profazi pride do spiralizacije kromosomov, tako da do konca faze kromosomi dobijo svojo značilno obliko in velikost.

Na kasnejših stopnjah profaze I jedrska ovojnica razpade na vezikle in nukleoli izginejo. Začne se oblikovati mejotsko vreteno. Nastanejo tri vrste vretenastih mikrotubulov. Nekateri so pritrjeni na kinetohore, drugi - na cevi, ki rastejo iz nasprotnega pola (struktura deluje kot distančniki). Spet drugi tvorijo zvezdasto strukturo in se pritrdijo na membranski skelet ter služijo kot opora.

Centrosomi s centrioli se razhajajo proti polom. Mikrotubuli prodrejo v območje prejšnjega jedra in se pritrdijo na kinetohore, ki se nahajajo v centromerni regiji kromosomov. V tem primeru se kinetohore sestrskih kromatid združijo in delujejo kot ena enota, kar omogoča, da se kromatide enega kromosoma ne ločijo in se nato skupaj premaknejo na enega od polov celice.

Metafaza I

Fisijsko vreteno je končno oblikovano. Pari homolognih kromosomov se nahajajo v ekvatorialni ravnini. Postavljeni so drug nasproti drugega vzdolž ekvatorja celice, tako da je ekvatorialna ravnina med paroma homolognih kromosomov.

Anafaza I

Homologni kromosomi se ločijo in premaknejo na različne pole celice. Zaradi križanja, do katerega je prišlo med profazo, njune kromatide niso več enake druga drugi.

Telofaza I

Jedra so obnovljena. Kromosomi despirirajo v tanek kromatin. Celica se deli na dvoje. Pri živalih invaginacija membrane. Rastline tvorijo celično steno.

Mejoza II

Interfaza med dvema mejotskima delitvama se imenuje interkineza, je zelo kratek. Za razliko od interfaze ne pride do podvajanja DNK. Pravzaprav je že podvojen, le da vsaka od obeh celic vsebuje enega od homolognih kromosomov. Mejoza II poteka istočasno v dveh celicah, nastalih po mejozi I. Spodnji diagram prikazuje delitev samo ene celice od dveh.


Profaza II

Kratek. Jedra in nukleoli spet izginejo, kromatide pa spiralno. Začne se oblikovati vreteno.

Metafaza II

Vsak kromosom, sestavljen iz dveh kromatid, je pritrjen na dve vretenasti niti. Ena nit z enega pola, druga z drugega. Centromeri so sestavljeni iz dveh ločenih kinetohorov. Metafazna plošča je oblikovana v ravnini, ki je pravokotna na ekvator metafaze I. To pomeni, da če se je starševska celica v mejozi I razdelila vzdolž, potem se bosta zdaj dve celici razdelili počez.

Anafaza II

Protein, ki veže sestrske kromatide, se loči in te se premaknejo na različne poli. Zdaj se sestrske kromatide imenujejo sestrski kromosomi.

Telofaza II

Podobno kot telofaza I. Pride do despiralizacije kromosoma, izgine vreteno, nastanejo jedra in nukleoli ter pride do citokineze.

Pomen mejoze

IN večcelični organizem Samo spolne celice se delijo z mejozo. Zato je glavni pomen mejoze varnostmehanizemAspolno razmnoževanje,pri kateri ostaja število kromosomov v vrsti konstantno.

Drug pomen mejoze je rekombinacija genetskih informacij, ki se pojavi v profazi I, to je kombinativna variabilnost. Nove kombinacije alelov nastanejo v dveh primerih. 1. Ko pride do križanja, to je, da nesestrske kromatide homolognih kromosomov izmenjajo dele. 2. Z neodvisno razhajanjem kromosomov do polov v obeh mejotskih delitvah. Z drugimi besedami, vsak kromosom se lahko pojavi v eni celici v poljubni kombinaciji z drugimi kromosomi, ki mu niso homologni.

Celice že po mejozi I vsebujejo različne genetske informacije. Po drugi delitvi so si vse štiri celice med seboj različne. To je pomembna razlika med mejozo in mitozo, ki proizvaja genetsko enake celice.

Crossing over in naključna divergenca kromosomov in kromatid v anafazah I in II ustvarita nove kombinacije genov in so enood vzrokov dedne variabilnosti organizmov, zahvaljujoč kateremu je mogoč razvoj živih organizmov.

Tvorba specializiranih zarodnih celic ali gamet iz nediferenciranih izvornih celic.

Z zmanjšanjem števila kromosomov zaradi mejoze se v življenjskem ciklu pojavi prehod iz diploidne faze v haploidno fazo. Obnova ploidnosti (prehod iz haploidne faze v diploidno fazo) se pojavi kot posledica spolnega procesa.

Ker v profazi prve, redukcijske stopnje pride do parne fuzije (konjugacije) homolognih kromosomov, je pravilen potek mejoze možen le v diploidnih celicah ali celo v poliploidnih (tetra-, heksaploidnih itd. celicah) . Mejoza se lahko pojavi tudi v neparnih poliploidih (tri-, pentaploidnih itd. celicah), vendar pri njih zaradi nezmožnosti parne fuzije kromosomov v profazi I pride do kromosomske divergence z motnjami, ki ogrožajo sposobnost preživetja celice oz. iz njega večcelični haploidni organizem.

Isti mehanizem je osnova sterilnosti medvrstnih hibridov. Ker medvrstni hibridi v celičnem jedru združujejo kromosome staršev, ki pripadajo različnim vrstam, kromosomi običajno ne morejo stopiti v konjugacijo. To vodi do motenj v ločevanju kromosomov med mejozo in na koncu do neživljenjske sposobnosti zarodnih celic oziroma gamet. Določene omejitve pri konjugaciji kromosomov povzročajo tudi kromosomske mutacije (delecije, podvajanja, inverzije ali translokacije v velikem obsegu).

Faze mejoze

Mejoza je sestavljena iz 2 zaporednih delitev s kratko interfazo med njima.

  • Profaza I- profaza prve delitve je zelo zapletena in je sestavljena iz 5 stopenj:
  • Leptoten oz leptonema- pakiranje kromosomov, kondenzacija DNK s tvorbo kromosomov v obliki tankih niti (kromosomi se skrajšajo).
  • Zigoten oz zigonema- pride do konjugacije - povezovanja homolognih kromosomov s tvorbo struktur, sestavljenih iz dveh povezanih kromosomov, imenovanih tetrade ali bivalente in njihovo nadaljnjo zbijanje.
  • Pachytena oz pahinem- (najdaljša stopnja) crossing over (crossover), izmenjava odsekov med homolognimi kromosomi; homologni kromosomi ostanejo med seboj povezani.
  • Diplotena oz diplomema- pride do delne dekondenzacije kromosomov, medtem ko lahko del genoma deluje, pride do procesov transkripcije (tvorba RNK), prevajanja (sinteza beljakovin); homologni kromosomi ostanejo med seboj povezani. Pri nekaterih živalih kromosomi v oocitih na tej stopnji mejotske profaze pridobijo značilno kromosomsko obliko svetilke.
  • Diakineza- DNK se spet maksimalno kondenzira, sintetični procesi se ustavijo, jedrska membrana se raztopi; Centrioli se razhajajo proti poloma; homologni kromosomi ostanejo med seboj povezani.

Do konca profaze I centrioli migrirajo na celične pole, nastanejo vretenasti filamenti, jedrska membrana in nukleoli se uničijo.

  • Metafaza I- dvovalentni kromosomi so razporejeni vzdolž ekvatorja celice.
  • Anafaza I- mikrotubuli se skrčijo, bivalenti se delijo in kromosomi se premaknejo proti poloma. Pomembno je omeniti, da se zaradi konjugacije kromosomov v zigoteni na poli razhajajo celotni kromosomi, sestavljeni iz dveh kromatid, in ne posamezne kromatide, kot pri mitozi.
  • Telofaza I

Druga delitev mejoze sledi takoj za prvo, brez izrazite interfaze: obdobja S ni, saj do replikacije DNA ne pride pred drugo delitvijo.

  • Profaza II- pride do kondenzacije kromosomov, celični center se deli in produkti njegove delitve se razhajajo do polov jedra, jedrska membrana se uniči in nastane fisijsko vreteno.
  • Metafaza II- enovalentni kromosomi (sestavljeni iz dveh kromatid) se nahajajo na "ekvatorju" (na enaki razdalji od "polov" jedra) v isti ravnini in tvorijo tako imenovano metafazno ploščo.
  • Anafaza II- univalenti se delijo in kromatide se premikajo proti polom.
  • Telofaza II- kromosomi despirirajo in pojavi se jedrna ovojnica.

Pomen

  • Pri organizmih, ki se razmnožujejo spolno, je podvojitev števila kromosomov v vsaki generaciji preprečena, saj se pri nastajanju zarodnih celic z mejozo število kromosomov zmanjša.
  • Mejoza ustvarja možnost za nastanek novih kombinacij genov (kombinativna variabilnost), saj nastanejo genetsko različne gamete.
  • Zmanjšanje števila kromosomov povzroči nastanek "čistih gamet", ki nosijo samo en alel ustreznega lokusa.
  • Lokacija bivalentov ekvatorialne plošče vretena v metafazi 1 in kromosomov v metafazi 2 je določena naključno. Naknadna divergenca kromosomov v anafazi povzroči nastanek novih kombinacij alelov v gametah. Neodvisna segregacija kromosomov je osnova tretjega Mendelovega zakona.

Opombe

Literatura

  • Babynin E.V. Molekularni mehanizem homologne rekombinacije v mejozi: izvor in biološki pomen. Citologija, 2007, 49, N 3, 182-193.
  • Aleksander Markov. Na poti k razrešitvi skrivnosti mejoze. Po članku: Yu F. Bogdanov. Razvoj mejoze pri enoceličnih in večceličnih evkariontih. Aromorfoza na celični ravni. Revija splošna biologija, letnik 69, 2008. št. 2, marec-april. Stran 102-117
  • "Variacija in evolucija mejoze" - Yu F. Bogdanov, 2003
  • Biologija: Priročniki za kandidate na univerzah: V 2 zvezkih T.1.-B63 2. izdaja, revidirana. in dodatno - M.:RIA " Novi val": Založnik Umerenkov, 2011.-500 str.

Fundacija Wikimedia.

2010.:

Mejoza Sopomenke

Mejoza(grško meiosis – zmanjšanje, zmanjšanje) ali redukcijska delitev. Zaradi mejoze se število kromosomov zmanjša, tj. iz diploidne garniture kromosomov (2n) nastane haploidna garnitura (n).
je sestavljen iz 2 zaporednih razdelkov:
Prvo delitev imenujemo redukcija ali pomanjševalnica.

II delitev se imenuje enačna ali izravnalna, tj. poteka glede na vrsto mitoze (kar pomeni, da število kromosomov v matičnih in hčerinskih celicah ostaja enako).

Biološki pomen mejoze je, da iz ene matične celice z diploidnim naborom kromosomov nastanejo štiri haploidne celice, s čimer se število kromosomov zmanjša za polovico, količina DNA pa za štirikrat. Zaradi te delitve pri živalih nastanejo spolne celice (gamete), pri rastlinah pa spore.

Faze se imenujejo enako kot pri mitozi, pred začetkom mejoze pa gre celica tudi skozi interfazo.
Profaza I je najdaljša faza in je običajno razdeljena na 5 stopenj:– ali stopnja tankih niti. Kromosomi so spiralno zaviti, kromosom je sestavljen iz 2 kromatid, na še tankih nitih kromatid pa so vidne zadebelitve ali kepe kromatina, ki jih imenujemo kromomere.
2) Zigonema (zigoten, grški združevanje niti) - stopnja seznanjenih niti. Na tej stopnji se homologni (enaki po obliki in velikosti) kromosomi združijo v pare, se privlačijo in sprimejo po vsej dolžini, t.j. konjugata v kromomerni regiji. Podobno je ključavnici z zadrgo. Par homolognih kromosomov imenujemo bivalenti. Število bivalentov je enako haploidnemu nizu kromosomov.
3) Pahinem (pahiten, grško debelo) – stopnja debelih filamentov. Pride do nadaljnje spiralizacije kromosomov. Nato se vsak homologni kromosom razcepi v vzdolžni smeri in postane jasno vidno, da je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid; takšne strukture imenujemo tetrade, tj. 4 kromatide. V tem času pride do crossing overja, tj. izmenjava homolognih regij kromatid.
4) Diplonema (diploten)– stopnja dvojnih niti. Homologni kromosomi se začnejo odbijati, oddaljevati drug od drugega, vendar ohranjajo svoj odnos s pomočjo mostov - chiasmata, to so mesta, kjer pride do prehoda. Na vsakem kromatidnem stičišču (tj. kiazmi) se deli kromatid zamenjajo. Kromosomi se spiralno skrajšajo.
5) Diakineza– stopnja izoliranih dvojnih niti. Na tej stopnji so kromosomi popolnoma zgoščeni in intenzivno obarvani. Jedrska membrana in nukleoli so uničeni. Centrioli se premaknejo na celične pole in tvorijo vretenaste nitke. Kromosomski nabor profaze I je 2n4c.
Tako v profazi I:
1. konjugacija homolognih kromosomov;
2. tvorba bivalentov ali tetrad;
3. prečkanje.

Glede na konjugacijo kromatid lahko obstaja različne vrste prečkanje: 1 – pravilno ali nepravilno; 2 – enako ali neenako; 3 – citološki ali efektivni; 4 - enojni ali večkratni.

Metafaza I - spiralizacija kromosomov doseže svoj maksimum. Bivalenti se vrstijo vzdolž ekvatorja celice in tvorijo metafazno ploščo. Vretenske niti so pritrjene na centromere homolognih kromosomov. Bivalenti se znajdejo povezani z različnimi poli celice.
Kromosomski nabor metafaze I je - 2n4c.

Anafaza I - centromere kromosomov se ne delijo; faza se začne z delitvijo chiasmata. Celotni kromosomi, ne kromatide, se razpršijo na pole celice. V hčerinske celice vstopi samo eden od para homolognih kromosomov, tj. so naključno prerazporejeni. Izkazalo se je, da je na vsakem polu nabor kromosomov - 1n2c, na splošno pa je nabor kromosomov anafaze I - 2n4c.

Telofaza I - na polih celice so celi kromosomi, sestavljeni iz 2 kromatid, vendar se je njihovo število dvakrat zmanjšalo. Pri živalih in nekaterih rastlinah so kromatide despiralne. Okoli njih se na vsakem polu oblikuje jedrska membrana.
Nato pride citokineza
. Kromosomski nabor celic, ki nastane po prvi delitvi, je - n2c.

Med razdelkoma I in II ni S-obdobja in ne pride do replikacije DNA, ker kromosomi so že podvojeni in sestavljeni iz sestrskih kromatid, zato interfazo II imenujemo interkineza – t.j. obstaja gibanje med dvema oddelkoma.

Profaza II je zelo kratka in poteka brez posebnih sprememb, če se v telofazi I ne oblikuje jedrska ovojnica, se takoj oblikujejo vretenasti filamenti.

Metafaza II - kromosomi se razporedijo vzdolž ekvatorja. Vretenasta vlakna so pritrjena na centromere kromosomov.
Kromosomski nabor metafaze II je - n2c.

Anafaza II - centromere se delijo in vretenasti filamenti premaknejo kromatide na različne pole. Sestrske kromatide se imenujejo hčerinski kromosomi (ali bodo matične kromatide hčerinski kromosomi).
Kromosomski nabor anafaze II je - 2n2c.

Telofaza II - kromosomi despirirajo, se raztegnejo in so potem slabo ločljivi. Nastanejo jedrske membrane in nukleoli. Telofaza II se konča s citokinezo.
Kromosomski niz po telofazi II je – nc.

Shema mejotske delitve

Mejoza se pojavi v celicah organizmov, ki se spolno razmnožujejo.

Biološki pomen pojava je določen z novim nizom značilnosti potomcev.

V tem delu bomo preučili bistvo tega procesa in ga zaradi jasnosti predstavili na sliki, pogledali bomo zaporedje in trajanje delitve zarodnih celic, ugotovili pa bomo tudi podobnosti in razlike med mitoza in mejoza.

Kaj je mejoza

Proces, ki ga spremlja tvorba štirih celic z enim samim kromosomskim nizom iz ene prvotne.

Genetska informacija vsake novo nastale celice ustreza polovici nabora somatskih celic.

Faze mejoze

Mejotska delitev vključuje dve stopnji, od katerih ima vsaka štiri faze.

Prva divizija

Vključuje profazo I, metafazo I, anafazo I in telofazo I.

Profaza I

Na tej stopnji nastaneta dve celici s polovico niza genetskih informacij. Profaza prve delitve vključuje več stopenj. Pred njo je predmejotska interfaza, med katero pride do replikacije DNA.

Nato pride do kondenzacije, tvorbe dolgih tankih filamentov s proteinsko osjo med leptotenom. Ta filament je pritrjen na jedrno membrano s pomočjo končnih podaljškov – pritrdilnih diskov. Polovice podvojenih kromosomov (kromatid) se še ne razlikujejo. Pri pregledu so videti kot monolitne strukture.

Sledi stopnja zigotene. Homologi se zlivajo in tvorijo bivalente, katerih število ustreza posameznemu številu kromosomov. Proces konjugacije (povezave) se izvaja med pari, ki so si podobni v genetskih in morfoloških vidikih. Poleg tega se interakcija začne od koncev in se širi vzdolž teles kromosomov. Kompleks homologov, povezanih z beljakovinsko komponento - dvovalentno ali tetradno.

Spiralizacija se pojavi med fazo debelega filamenta, pahitena. Tu je podvajanje DNK že popolnoma zaključeno in začne se crossing over. To je izmenjava homolognih regij. Kot rezultat, povezani geni z novim genetske informacije. Vzporedno poteka transkripcija. Aktivirajo se zgoščeni odseki DNK - kromomeri, kar povzroči spremembe v strukturi kromosomov kot "svetilne krtače".

Homologni kromosomi se zgostijo, krajšajo in razhajajo (razen veznih točk - chiasmata). To je stopnja v biologiji diplotena ali diktiotena. Kromosomi na tej stopnji so bogati z RNA, ki se sintetizira na istih področjih. Slednji je po lastnostih blizu informacijskemu.

Končno se bivalenti razpršijo na obrobje jedra. Slednji se skrajšajo, izgubijo nukleole in postanejo kompaktni, niso povezani z jedrno ovojnico. Ta proces se imenuje diakineza (prehod v celično delitev).

Metafaza I

Nato se bivalenti premaknejo na osrednjo os celice. Iz vsake centromere segajo delitvena vretena, vsaka centromera je enako oddaljena od obeh polov. Majhna amplitudna gibanja niti jih držijo v tem položaju.

Anafaza I

Kromosoma, zgrajena iz dveh kromatid, se ločita. Rekombinacija se pojavi z zmanjšanjem genetske raznolikosti (zaradi odsotnosti homologov v nizu genov, ki se nahajajo v lokusih (regijah).

Telofaza I

Bistvo faze je razhajanje kromatid s svojimi centromerami v nasprotne dele celice. V živalski celici pride do citoplazmatske delitve, v rastlinski celici pa do tvorbe celične stene.

Druga divizija

Po interfazi prve delitve je celica pripravljena na drugo fazo.

Profaza II

Daljša kot je telofaza, krajše je trajanje profaze. Kromatide se vrstijo vzdolž celice in tvorijo s svojimi osemi pravi kot glede na niti prve mejotske delitve. Na tej stopnji se skrajšajo in zgostijo, nukleoli pa razpadejo.

Metafaza II

Centromeri se spet nahajajo v ekvatorialni ravnini.

Anafaza II

Kromatidi se ločijo drug od drugega in se premikajo proti polima. Zdaj se imenujejo kromosomi.

Telofaza II

Despiralizacija, raztezanje oblikovanih kromosomov, izginotje vretena, podvojitev centriolov. Haploidno jedro je obdano z jedrno membrano. Nastanejo štiri nove celice.

Primerjalna tabela med mitozo in mejozo

Značilnosti in razlike so na kratko in pregledno predstavljene v tabeli.

Značilnosti Mejotska delitev Mitotična delitev
Število delitev izvedeno v dveh fazah izvedena v eni fazi
Metafaza po podvajanju so kromosomi razporejeni v parih vzdolž centralne osi celice po podvajanju se kromosomi nahajajo posamično vzdolž centralne osi celice
Združitev Obstaja št
Prečkanje Obstaja št
Interfaza brez podvajanja DNA v interfazi II Pred delitvijo pride do podvojitve DNK
Rezultat delitve gamete somatsko
Lokalizacija pri zorenju gametah v somatskih celicah
Pot predvajanja spolno nespolno

Predstavljeni podatki so diagram razlik, podobnosti pa se nanašajo na iste faze, reduplikacijo DNA in spiralizacijo pred začetkom celičnega cikla.

Biološki pomen mejoze

Kakšna je vloga mejoze:

  1. Daje nove kombinacije genov zaradi crossing overja.
  2. Podpira kombinacijsko variabilnost. Mejoza je vir novih lastnosti v populaciji.
  3. Ohranja konstantno število kromosomov.

Zaključek

Mejoza je kompleksen biološki proces, med katerim nastanejo štiri celice z novimi lastnostmi, pridobljenimi kot posledica križanja.

Sorodni članki