Meióza

Čo je meióza?

Ten Meióza Je to typ bunkového delenia, ktorý charakterizuje eukaryotické organizmy, v ktorých životnom cykle je fáza sexuálnej reprodukcie. Týmto procesom je počet chromozómov buniek, ktoré sú rozdelené.

Podľa základov teórie buniek „každá bunka pochádza z inej bunky“ a je známe, že jedna bunka vedie k inému prostredníctvom procesu delenia, ktorý pozostáva z duplikácie jej vnútorných zložiek (DNA, proteíny atď.) a jeho separácia v dvoch bunkách „dcéry“, ktoré sú navzájom prakticky identické.

Tento proces umožňuje kontinuitu života a „nezmenený“ prenos genetického materiálu na nasledujúce generácie. Meióza sa vyskytuje tak v bunkách mnohobunkových organizmov, ako aj v jednobunkových organizmoch (okrem iného protozoa, kvasinky a baktérie).

Pre niektoré organizmy je to hlavná forma reprodukcie a je známa ako asexuálna reprodukcia. Reprodukcia mnohobunkových živých bytostí, ktoré majú rôzne vývojové cykly, je však o niečo zložitejšie a znamená, že všetky bunky toho istého organizmu sú tvorené z veľmi špeciálnej bunky nazývanej cystone.

Zygote je ovocie procesu nazývaného sexuálna reprodukcia, ktorá naznačuje fúziu dvoch gametických alebo sexuálnych buniek, produkovaných dvoma rôznymi jedincami (zvyčajne „mužskými“ a „ženami“) a ktoré majú polovicu genetických informácií, každá každá z nich má polovicu genetických informácií.

Výrobný proces týchto pohlavných buniek je to, čo je známe v mnohobunkových organizmoch ako meióza a má hlavnú funkciu produkcie buniek s polovicou chromozomálnej záťaže, to znamená haploidné bunky.

Funkcia meiózy

Súhrnná schéma meiózy: 1) Duplikácia chromozómov 2) párenie homológnych chromozómov 3) Krížové križovanie 4) Prvé meiotické delenie (jeden z chromozómov duplikovaných dcérskou bunkou) 5) Druhé meiotické delenie (chromozóm každého z nich za jeden z nich dcérska bunka) (Zdroj: Peter Coxhead [CC0] cez Wikimedia Commons)

Meióza je ústredným alebo „srdcom“ sexuálnej reprodukcie, ktorá sa javí ako evolučne výhodná „akvizícia“, pretože ju prijali väčšina druhov zvierat a rastlín.

Môže vám slúžiť: diktozómy

Tento proces znamená kombináciu dvoch rôznych genómov, ktoré končí tvorbou potomkov s „novým“ genetickým venom, čo zase znamená zvýšenie variability.

Prostredníctvom tohto rozdelenia redukčných buniek niektoré špecializované bunky na telo zvierat a mnohobunkové rastliny, ktoré sú známe ako bunky zárodočnej línie, produkujú pohlavné alebo gametické bunky, ktoré pri zlúčení spôsobia vznik do bunky nazývanej zygote.

Redukcia chromozomálneho čísla meiózou je nevyhnutným krokom pre spojenie dvoch pohlavných buniek, ktoré sa vyrábajú „na regeneráciu“ diploidného chromozomického doplnku v nasledujúcom generácii, čím sa zabezpečuje kontinuita druhu.

Po redukcii počtu chromozómov je možné, pretože počas meiózy po jednom kole replikácie DNA nasledujú dva po sebe nasledujúce kolá chromozomálnej segregácie.

Konkurenčná výhoda

Skutočnosť, že dvaja jednotlivci reprodukujú sexuálne a fúzia dvoch geneticky odlišných gamét, ktorých chromozómy boli tiež „zmiešané“ predtým prostredníctvom náhodných procesov “, môže to znamenať evolučnú výhodu z hľadiska konkurencie.

Meióza, ktorá vedie k vzniku buniek s novou genetickou kombináciou, ktorá sa spája počas sexuálnej reprodukcie, umožňuje jednotlivcom, ktorí sú produktom takejto reprodukcie, aby sa prispôsobili prežitiu v prostrediach, ktoré sa líšia podstatným spôsobom.

„Škodlivé“ alely

Pretože populácia je náchylná na výskyt nových alel mutáciami (z ktorých mnohé môžu byť škodlivé alebo škodlivé), meióza a sexuálna reprodukcia môžu uprednostňovať rýchlu elimináciu týchto alel, čím sa bránia ich akumulácii a následnému šíreniu.

Fázy meiózy

Meiotický proces možno vysvetliť ako „separáciu“ alebo „distribúciu“ chromozómov bunky, v ktorej rozdelení je jeho chromozomálna záťaž, ktorá sa vyskytuje prostredníctvom dvoch divízií známych ako prvé meiotické rozdelenie a druhé meiotické rozdelenie Posledné podobné mitotickému rozdeleniu.

Ako bude uvedené nižšie, každá z týchto dvoch meiózy sa skladá z profázy, metafázy, anafázy a telofázy.

Prvé meiotické rozdelenie

Meióza I alebo prvé meiotické rozdelenie začína spojením členov každého náprotivku chromozómov (materské a otcovské chromozómy zdediace diploidné organizmy ich rodičov).

Môže vám slúžiť: Cellulárna komunikácia: typy, dôležitosť, príklady

Rozhranie

Rovnako ako v mitóze, fáza bunkového cyklu zárodočných línií, ktorá predchádza meióze, je rozhranie. Počas tejto fázy sa vyskytuje jediná replikačná udalosť bunkovej DNA, ktorá generuje materský chromozóm a ďalší otcovský (sú diploidné bunky), ktoré pozostávajú z dvoch sesterských chromatidov.

Profáza i

Počas prorokov meiózy I sa vyskytuje únia alebo fyzický kontakt medzi homológnymi chromozómami (ekvivalentné chromozómy od dvoch rôznych rodičov, otca a matky).

Táto udalosť je známa ako synapse a je to proces, ktorým sú spojené štyri chromatidy, dva z každého homológneho chromozómu, takže výsledná štruktúra sa nazýva tetrad alebo bivalentný komplex (počet tetradov bunky počas prorázy je rovnocenný s haploidným počet chromozómov).

V každom tetradu sa ne -pády chromatidy, to znamená, že tie, ktoré patria do homológnych chromozómov, rekombinujú procesom nazývaným krížové lokalizácie, ktorý vedie k genetickej výmene medzi chromozómami „rezom a uviaznutím“ náhodných fragmentov v náhodných pozíciách, generujúcich nové génové kombinácie.

Po rekombinácii sa oddeľujú centroméry homológnych chromozómov, ktoré sú spojené iba regiónmi známymi ako Quiasmas, ktoré zodpovedajú krížovým lokalitám. Sestré chromatidy však zostávajú spojené cez centroméru.

Počas tejto fázy meiózy a buniek rastú a syntetizujú rezervné molekuly. Okrem toho sa oceňuje tvorba vretena mikrotubulov a v poslednej dobe jadrová obálka zmizne a tetrad chromatidov je jasne ocenený pod optickým mikroskopom.

Táto fáza končí, keď sú tetrady zarovnané v rovníkovej rovine bunky, ktorá je rozdelená.

Metafáza i

Počas metafázy sa mikrotubuly vretenové vlákna viažu na centroméry homológnych chromozómov a opačných pólov bunky; Prípad v rozpore s tým, čo sa stane počas mitózy, v ktorej sú centroméry sesterských chromatidov pripojené k mikrotubulám v opačných póloch.

Anafáza i

V tejto fáze sú duplicitné homológne chromozómy oddelené, pretože sa „nachádzajú“ smerom k opačným pólom bunky vďaka mikrotubulám vretena. V každom póle je teda náhodná kombinácia chromozómov, ale iba člen každého páru náprotivok.

Môže vám slúžiť: Paneth Cells: Charakteristiky, funkcie, histológia

Počas anafázy i sesterské chromatidy zostávajú navzájom spojené cez ich centroméry, ktoré sa líšia od mitózy, pretože počas mitotickej anafázy sú sesterské chromatidy rozdelené na opačné póly bunky.

Telofáza i

V tomto okamihu sú chromatidy „odrádzané“, to znamená, že sú menej viditeľné pre mikroskop a strácajú svoju charakteristickú formu. Jadrové zabalené sa reorganizujú a vyrába sa cytocinéza alebo separácia dcérskych buniek, ktoré majú haploidný počet chromozómov, ale ktoré pozostávajú z duplikátov chromozómov (s dvoma chromatidmi).

Medzi telofázou I a ďalšou meiotickou divíziou je krátke časové obdobie známe ako interlinné, hoci sa to nestane vo všetkých organizmoch.

Druhá meiotická divízia

Počas druhej divízie sú sesterské chromatidy oddelené, ako je to v prípade mitózy, ale bez predtým replikovanej DNA.

Profáza II

Profáza II je veľmi podobná mitotickej proráze. V tejto fáze neexistuje spojenie homologických chromozómov a ani jeden.

V profiáze II sú chromatidy opäť viditeľné, to znamená, že chromatín kondenzuje. Radián vretena z každého pólu, predlžujúci sa na centroméry, ktoré zjednocujú sesterské chromatidy.

Nakoniec, jadrové zabalenie zmizne a mikrotubuly opačných pórov dosahujú centroméru každého chromatidu a sú zarovnané v rovníkovej rovine bunky.

Metafáza II

Metafáza II sa líši od metafázy I vzhľadom na počet chromatidov, ktoré sú zarovnané v rovníkovej rovine. V metafáze I sa oceňujú tetrady, zatiaľ čo sa pozorujú iba sesterské chromatidy toho istého chromozómu, ako v mitotickej metafáze.

Anafáza II

V tejto fáze sú sesterské chromatidy oddelené, pretože sú posunuté smerom k opačným pólom bunky. Od tohto okamihu je každý chromatid považovaný za nezávislý chromozóm.

Telofáza II

Na začiatku telofázy sa teda jadrovo zabalené regeneruje na množine nepredužadovaných homológnych chromozómov, ktoré boli distribuované v každej bunke bunky, po ktorej sa vyskytuje cytocinéza alebo separácia dcérskych buniek.

Meiotické rozdelenie diploidnej bunky produkuje štyri haploidné bunky, z ktorých každá má inú kombináciu génov, pretože došlo k rekombinácii.