Meiose funksjon, faser og deres egenskaper

2367
Abraham McLaughlin
Meiose funksjon, faser og deres egenskaper

De meiose Det er typen celledeling som karakteriserer eukaryote organismer hvis livssyklus det er en fase med seksuell reproduksjon. Gjennom denne prosessen reduseres antall kromosomer i delende celler med halvparten, og det er derfor det også er kjent som "reduksjonsdeling"..

I henhold til grunnlaget for celleteorien "kommer hver celle fra en annen celle" og det er kjent at en celle gir opphav til en annen gjennom en delingsprosess som består av duplisering av dens indre komponenter (DNA, proteiner, etc.).) og deres separasjon i to "datterceller", som er praktisk talt identiske med hverandre.

Denne prosessen tillater livets kontinuitet og "uendret" overføring av genetisk materiale til påfølgende generasjoner. Meiose forekommer både i cellene i flercellede organismer og i encellede organismer (blant annet protozoer, gjær og bakterier).

For noen organismer er dette hovedformen for reproduksjon og er kjent som aseksuell reproduksjon. Reproduksjonen av flercellede levende vesener, som har forskjellige utviklingssykluser, er imidlertid litt mer kompleks og innebærer at alle celler i samme organisme er dannet av en helt spesiell celle kalt en zygote..

Zygoten er resultatet av en prosess som kalles seksuell reproduksjon, som involverer fusjon av to gametiske eller seksuelle celler, produsert av to forskjellige individer (generelt en "mann" og en "kvinne") og som har halvparten av den genetiske informasjonen..

Produksjonsprosessen til disse kjønnscellene er det som er kjent i flercellede organismer som meiose og har hovedfunksjonen til å produsere celler med halv kromosombelastning, det vil si haploide celler.

Artikkelindeks

  • 1 Rollen av meiose
    • 1.1 Konkurransefortrinn
    • 1.2 Eliminering av "skadelige" alleler
  • 2 faser av meiose
    • 2.1 - Første meiotiske divisjon
    • 2.2 - Andre meiotisk divisjon
  • 3 Referanser

Funksjon av meiose

Meiosis-oppsummeringsskjema: 1) Kromosom-duplisering 2) Homolog kromosomparring 3) Kryssing over 4) Første meiotiske deling (en av hver av de dupliserte kromosomene per dattercelle) 5) Andre meiotisk deling (ett kromosom fra hver enkelt per dattercelle) ( Kilde: Peter coxhead [CC0] via Wikimedia Commons)

Meiose er den sentrale delen eller "hjertet" av seksuell reproduksjon, som ser ut til å være et evolusjonært fordelaktig "anskaffelse", siden det er blitt adoptert av de fleste dyre- og plantearter..

Denne prosessen involverer kombinasjonen av to forskjellige genomer, som ender med dannelsen av avkom med en "ny" genetisk legat, som igjen innebærer en økning i variabilitet..

Gjennom denne reduktive celledelingen produserer spesialiserte celler i kroppen av flercellede dyr og planter, kjent som kimlinjeceller, kjønns- eller gametiske celler som, når de smeltes, gir opphav til en celle som kalles en zygote..

Reduksjonen av det kromosomale antallet av meiose er et viktig skritt for foreningen av de to kjønnscellene som produseres for å "regenerere" det diploide kromosomale komplementet i neste generasjon, noe som sikrer kontinuiteten til arten..

Reduksjon av kromosomnummer er mulig, siden under meiose følges en enkelt runde med DNA-replikasjon av to påfølgende runder med kromosomsegregering.

Konkurransefordel

Det faktum at to individer reproduserer seksuelt og sammensmelting av to genetisk forskjellige kjønnsceller forekommer, hvis kromosomer også har blitt "blandet" tidligere ved hjelp av tilfeldige prosesser ", kan bety en evolusjonær fordel fra konkurranseperspektivet..

Meiose, som gir opphav til celler med en ny genetisk kombinasjon som smelter sammen under seksuell reproduksjon, lar individer som er et produkt av slik reproduksjon tilpasse seg for å overleve i miljøer som varierer på en vesentlig måte.

Eliminering av "skadelige" alleler

Siden en populasjon er utsatt for utseende av nye alleler ved mutasjoner (hvorav mange kan være skadelige eller skadelige), kan meiose og seksuell reproduksjon favorisere den raske eliminasjonen av disse allelene, forhindre akkumulering og videre spredning..

Faser av meiose

Den meiotiske prosessen kan forklares som "separasjon" eller "distribusjon" av kromosomene til en celle i hvis divisjon dens kromosombelastning er redusert, som skjer gjennom to divisjoner kjent som den første meiotiske divisjonen og den andre meiotiske divisjonen, dette er sist ganske lik den mitotiske divisjonen.

Som det vil sees nedenfor, består hver av de to meioser av en profase, en metafase, en anafase og en telofase..

Fasene til meiose (Kilde: Boumphreyfr [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

- Første meiotiske divisjon

Meiose I eller første meiotiske inndeling begynner med foreningen av medlemmene i hvert homologe par kromosomer (moder- og fedrekromosomene som diploide organismer arver fra foreldrene).

Grensesnitt

Som i mitose er fasen av kimcellecellesyklusen som går foran meiose, grensesnittet. I løpet av dette stadiet forekommer den eneste hendelsen med cellulær DNA-replikasjon, som genererer et maternalt og et farnekromosom (de er diploide celler) som hver består av to søsterkromatider..

Profet I

Under profase I av meiose I, forekommer foreningen eller den fysiske kontakten mellom homologe kromosomer (ekvivalente kromosomer fra to forskjellige foreldre, faren og moren) i hele deres lengde.

Denne hendelsen er kjent som synaps, og det er prosessen der fire kromatider er assosiert, to fra hvert homologe kromosom, så den resulterende strukturen kalles et tetrad eller toverdig kompleks (antall tetrader i en celle under profase tilsvarer haploiden antall kromosomer).

I hver tetrad, ikke-søsterkromatider, det vil si de som tilhører homologe kromosomer, rekombineres gjennom en prosess som kalles crossover, som resulterer i den genetiske utvekslingen mellom kromosomer ved å "klippe og lime" tilfeldige fragmenter i tilfeldige posisjoner, og generere nye genkombinasjoner.

Etter at rekombinasjon har funnet sted, separeres sentromerer av de homologe kromosomene, og blir bare sammenføyd av regioner kjent som chiasmas, som tilsvarer kryssstedene. Søsterkromatidene forblir imidlertid forenet ved hjelp av sentromeren.

I løpet av denne fasen av meiose vokser celler og syntetiserer reservemolekyler. I tillegg blir dannelsen av mikrotubuli-spindelen verdsatt, og i sen profase I forsvinner kjernekapslingen og kromatid-tetradene blir tydelig sett under lysmikroskop.

Denne fasen avsluttes når tetradene justeres i delingscellens ekvatorialplan..

Metafase I

Under metafasen fester mikrotubuli-spindelfibrene seg til sentromerer av homologe kromosomer og til motsatte poler av cellen; det motsatte av det som skjer under mitose, der sentromerer av søsterkromatider er festet til mikrotubuli i motsatte poler.

Anafase jeg

I denne fasen skiller de dupliserte homologe kromosomene seg, ettersom de "trekkes" mot motsatte poler av cellen takket være spindelens mikrotubuli. På hver pol blir det derfor funnet en tilfeldig kombinasjon av kromosomer, men bare ett medlem av hvert homologe par..

Under anafase I forblir søsterkromatidene bundet til hverandre gjennom deres sentromerer, noe som skiller seg fra mitose, siden søsterkromatidene under mitotisk anafase skilles fra hverandre på motsatte poler av cellen.

Telofase jeg

På dette tidspunktet "dekondenser" kromatidene, det vil si at de blir mindre synlige under mikroskopet og mister sin karakteristiske form. Atomhylsen omorganiseres og cytokinese eller separasjon av datterceller forekommer, som har et haplooid antall kromosomer, men som består av dupliserte kromosomer (med sine to kromatider).

Mellom telofase I og neste meiotiske inndeling er det en kort periode kjent som interkinesis, selv om den ikke forekommer i alle organismer.

- Andre meiotisk divisjon

I løpet av andre divisjon skilles søsterkromatidene, slik det skjer under mitose, men uten at DNA tidligere er replikert..

Profase II

Prophase II er veldig lik mitotisk profase. På dette stadiet er det ingen forening av homologe kromosomer og ingen kryssovergang.

I profase II blir kromatidene synlige igjen, det vil si at kromatinet kondenserer. Spindelfibrene stråler fra hver pol og strekker seg mot sentromerer som forbinder søsterkromatidene..

Til slutt forsvinner kjernekonvolutten, og mikrotubuli fra motsatte poler når sentromeren til hvert kromatid, og disse er justert i cellens ekvatorialplan..

Metafase II

Metafase II skiller seg fra metafase I i antall kromatider som stiller seg opp i ekvatorialplanet. I metafase I ses tetradene, mens det i II bare er søsterkromatidene i samme kromosom som i mitotisk metafase..

Anafase II

I dette stadiet skilles søsterkromatidene når de forskyves mot motsatte poler av cellen. Fra dette øyeblikket betraktes hvert kromatid som et uavhengig kromosom..

Telofase II

I begynnelsen av telofasen regenererer kjernekonvolutten seg på settet med ikke-dupliserte homologe kromosomer som ble distribuert i hver pol av cellen, hvorpå cytokinese eller separasjon av datterceller oppstår..

Den meiotiske delingen av en diploid celle produserer fire haploide celler, som hver har en annen kombinasjon av gener, ettersom rekombinasjon fant sted.

Referanser

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland vitenskap.
  2. Bernstein, H., & Bernstein, C. (2013). Evolusjonær opprinnelse og adaptiv funksjon av meiose. I meiose. IntechOpen.
  3. Hunt, P. A., & Hassold, T. J. (2002). Sex betyr noe i meiose. Science, 296 (5576), 2181-2183.
  4. Kleckner, N. (1996). Meiose: hvordan kunne det fungere? Proceedings of the National Academy of Sciences, 93 (16), 8167-8174.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R., og Martin, D. W. (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  6. Villeneuve, A. M., & Hillers, K. J. (2001). Hvorfra meiose? Cell, 106 (6), 647-650.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.