Anatoomia-Leksikon

meioos

määratlus

Meioos on tuumajaotuse erivorm ja seda tuntakse ka küpsusjaotuse nime all. See sisaldab kahte jaotust, mis muudavad diploidse vanemraku neljaks haploidseks tütarrakuks.

Need tütrerakud sisaldavad kumbki 1 kromatiidset kromosoomi ja ei ole identsed. Neid sugurakke on vaja seksuaalseks paljunemiseks.

sissejuhatus

Meestel on sugurakkudeks munandites moodustunud seemnerakud. Naiste ekvivalent on munarakud, mis tal on sünnist saati.

Igast vanemast pärit haploidne sugurakk sulandub kahekordseks kromosoomideks, mida leidub kõigis teistes keharakkudes.

Kui üks kahest jaotusest on meioosi ajal vigane, tuleb arvulisi kromosomaalseid aberratsioone, nagu trisoomia 21 (tuntud kui Downi sündroom).

Mis on meioosi funktsioon?

Meioosi funktsiooniks on sugurakkude tootmine nii nais- kui ka meessoost elusolendites. Need on vajalikud sugulisel paljunemisel ja neid leidub vastavalt imetajatel ja inimestel.

Pärast meioosi avati kahekordse lahtriga (diploidne) Neljast rakust koosneva lihtsa (haploidne) Kromosoomide komplekt.

See kromosoomide hulga vähenemine on väga oluline, sest vastasel juhul sulanduks viljastamise ajal kaks topeltkromosoomide sugurakku. Tulemuseks oleks elusolend, kellel on neli korda (tetraploidne) Kromosoomide komplekt. See kromosoomide kõrvalekalle moodustab umbes 5% kõigist raseduse katkemistest.

Lisaks kromosoomide arvu vähendamisele ja sugurakkude tootmisele on meioosil veel üks funktsioon. Jaotades kromatiidid juhuslikult neljale tütarrakule, tagab meioos geneetilise mitmekesisuse.

Lisaks genoomi juhuslikule jaotusele toimub ka geneetilise teabe vahetamine ema ja isa kromosoomide vahel. Seda protsessi nimetatakse ülekandmiseks ja see suurendab veelgi geneetilist rekombinatsiooni ja mitmekesisust.

See teema võib teile ka huvi pakkuda: Rakutuuma funktsioonid

Mis on meioosi käik?

Meioosi protsess on alati sama ja selle saab jagada umbes kaheks osaks. Need koosnevad omakorda mitmest faasist, mis on aga mõlemas jaotuses identsed.

Meioosi esimene jaotus

Meioos algab kahe kromatiidi kahekordistamisest, nii et rakul on kahekordne kromosoomide komplekt, millel on neli kromatiidi.Sellele järgneb meioosi esimene jagunemine, kus kaks kromosoomipaari on üksteisest eraldatud.

Saadud kahel rakul on mõlemal kahe kromatiidiga kromosoom. Seda jagunemist nimetatakse reduktsioonijaotuseks, kuna kromosoomide topeltkomplekt on poole väiksem. See töötab mitmes etapis, millel on samad nimed kui mitoosil:

Ettekuulutus
Metafaas
Anafaas
Telefaas.

Lisaks sellele on meioosi selles osas geneetiline materjal endiselt kromosoomides rekombineeritud. See on DNA teatud sektsioonide vahetamine kahe kromosoomi vahel, mida nimetatakse ülekandmiseks.

Meioosi teine jaotus

Meioosi teine osa koosneb nn võrrandijaotusest. Siin on kaks õekromatiidi üksteisest eraldatud. Luuakse kokku neli sugurakku, mis geneetilise materjalina sisaldavad ainult ühte kromatiidi.

Nagu esimeses meiootilises jaotuses, on ka neli faasi (Profaas, metafaas, anafaas, telofaas) leida uuesti.

Õdekromatiidide eraldumist meioosi teises osas saab võrrelda mitoosiga, kuna seal on kromatiidid eraldatud ja tõmmatud vastandlikele rakupoolustele.

Mis on meioosi faasid?

Meioos on sugurakkude arenguks oluline ja selle saab jagada erinevateks etappideks. Kõigepealt tuleb eristada meioosi I ja II meioosi. See klassifikatsioon on mõttekas, kuna meioosi ajal toimub kaks raku jagunemist.

Esimest jagunemist nimetatakse reduktsioonijaotuseks, kuna kaks homoloogset kromosoomi on üksteisest eraldatud. Seega luuakse topeltkromosoomidest üks kromosoomide komplekt.

Selle esimese meioosi saab jagada nelja faasi:

Ennustus i
I metafaas
Anafaas I.
I telefaas

Algsel rakul on kaks kromosoomi, mis dubleeritakse replikatsiooni teel. Tulemuseks on nelja kromatiidiga rakk.

Profaasis surutakse kromosoomid kokku ja lähenevad üksteisele. Mõlema kromosoomi selline ruumiline lähedus on oluline järgmiseks ületamiseks. Mõlemad kromosoomid vahetavad geneetilist materjali, mis suurendab geneetilist mitmekesisust.

Edasi tuleb metafaas, milles kaks homoloogset kromosoomi on paigutatud ekvaatoritasandisse. Samal ajal moodustatakse spindli aparaat.

Anafaasis eraldatakse kromosoomipaarid üksteisest ja tõmmatakse vastassuunalistesse rakupoolustesse.

Viimases faasis, telofaasis, aheneb rakumembraan nii, et tekib kaks tütarrakku. Neil on lihtne kromosoomide komplekt, kuid see koosneb kahest kromatiidist.

Edasi tuleb meioosi teine jaotus. Seda nimetatakse võrrandijaotuseks ja see mõjutab mõlemat haploidset tütarrakku. Selle jagunemise käigus eraldatakse sõsarkromatiidid üksteisest, nii et kokku saadakse neli ühe kromatiidiga rakku.

Meioos II on väga sarnane mitoosiga ja selle võib jagada ka samadesse faasidesse:

II faas
II metafaas
Anafaas II
II telefaas

Profaasis kondenseeruvad õekromatiidid ja spindli aparaat hakkab moodustuma.

Metafaasis on kromatiidid paigutatud ekvatoriaaltasapinnale nii, et mõlemad kromatiidid jäävad rakupoolusest ligikaudu sama kaugele.

Anafaasis eraldatakse õekromatiidid üksteisest ja migreeruvad raku pooluse suunas.

Telofaasis aheneb rakumembraan uuesti ja moodustuvad uued tuumaümbrikud.

Selle tulemusena saadi kokku neli tütarrakku, mis sisaldavad geneetilise materjalina lihtsat kromosoomide komplekti kromatiidi kujul.

Need sugurakud, sugurakud või sugurakud tekivad mõlemas soos erinevalt.

Naistel esinevad munarakud alates sünnist, kuid on kuni puberteedieani teatud seisvas režiimis. Seksuaalse küpsuse saabudes küpseb munarakk iga kuu, mida saab seejärel viljastada.

Meestel algab sperma tootmine munandites alles puberteedi alguses. Erinevalt naistest suudavad mehed endiselt sugurakke moodustada juba kõrge eani.

Mis vahe on mitoosil?

Meioos on teise meiootilise jaotuse osas väga sarnane mitoosiga, kuid kahe rakutuuma jagunemise vahel on mõningaid erinevusi.

Tulemus

Meioosi tulemuseks on sugurakkudeks lihtsa kromosoomikomplektiga sugurakud. Mitoos loob tütrerakud, mis on üksteisega identsed ja millel on kahekordne kromosoomikomplekt. Nendel rakkudel ei ole paljunemisfunktsiooni, kuid need asendavad vanu, surnud või enam mitte täielikult funktsioneerivaid keharakke.

Jaotuste arv

Teine erinevus meioosi ja mitoosi vahel on erinev jagunemiste arv. Meioosis on vaja kahte jaotust. Esimeses redutseerimisjaotises eraldatakse kaks kromosoomipaari, järgmises võrrandijaotuses eraldatakse kaks õekromatiidi üksteisest.

Seevastu mitoosi korral piisab ühest jaotusest. Selles ühes jaotuses on sõsarkromatiidid eraldatud nii, et tekib kaks geneetiliselt identset tütarrakku.

Kestus

Kuid meioos ja mitoos erinevad mitte ainult oma funktsiooni ja jagunemiste arvu, vaid ka kestuse poolest. Mitoos on suhteliselt kiire protsess, mille lõpuleviimine võtab aega umbes tund. Meioos kestab seevastu palju kauem ja võib ühe faasi korral seista mitu aastat või isegi aastakümmet.

See kehtib munarakkude kohta, mis on juba sündides loodud, kuid on kõik unerežiimis, kuni nad saavad suguküpseks.

Meessugurakkude, sperma, areng võtab samuti umbes 64 päeva. Neist umbes 24 päeva langeb meioosi.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Mitoos - lihtsalt seletatav!

Mis on ületamine?

Ületamine kirjeldab geneetilise materjali vahetust kahe kromatiidi vahel. Seejuures lähenevad need üksteisele, ristuvad üksteisega ja vahetavad seejärel teatud DNA fragmendid.

See protsess toimub idurakkude jagunemise ajal (meioos) selle asemel. Ületamise võib määrata I faasiks, mis võib jagada viieks faasiks.

Enne meioosi esimese jagunemise algust kahekordistatakse DNA, nii et rakus on neli kromatiidi. I faasi esimene faas on see Leptoteen, milles kromosoomid kondenseeruvad ja muutuvad valguse mikroskoobi all nähtavaks.

See on järgmine Sigoteen, milles kromosoomid lähenevad üksteisele ja luuakse homoloogne kromosoomide paaristamine. Geneetilise materjali vahetamise eelduseks on mõlema kromosoomi selline ruumiline lähedus. Samal ajal moodustub sünaptonemaalne kompleks. See on mitme valgu kompleks, mis moodustub kromosoomide vahel ja tagab nende täpse asukoha.

Edaspidi Pachytan tegelik ületamine toimub nüüd. Kahes eelmises faasis olid DNA-s juba purunemised. Nüüd ristuvad kaks kromatiidi üksteisega ja purunemiskohad on parandatud. Ema ja isa kromosoomid vahetavad väikesi DNA segmente. Need ristmikud on valgusmikroskoobi all nähtavad kui chiasmata.

aastal Diplom sünaptonemaalne kompleks lahustub ja kromosoomid on omavahel ühendatud ainult chiasmatas.

I faasi viimases faasis on Diakinees, tuumamembraan lahustub, mitootiline spindel hakkab kogunema ja meioos võib toimuda tavapärases järjestuses.

Ületamist kasutatakse intrakromosomaalseks rekombinatsiooniks ja koos geneetilise materjali juhusliku omistamisega sugurakkudele mängib olulist rolli omaduste mitmekesisuses.

Kuidas toimub trisoomia 21?

Trisoomia 21 on haigus, mis on põhjustatud 21. kromosoomi kolmekordsest olemasolust. Tervetes rakkudes on kromosoomid dubleeritud, nii et inimestel on kokku 46 kromosoomi. Trisoomia 21 patsiendil on 47 kromosoomi ja Downi sündroom.

21. kromosoomi kolmekordne esinemine on enamasti põhjustatud veast meioosis.

Meioos muudab 4 kromatiidiga raku läbi kahe jagunemise neljaks sugurakuks, mõlemal on üks kromatiid. Kuid vigu võib esineda mõlemas tähtajas. Seetõttu ei ole kromatiidid sugurakkude vahel õigesti jaotunud ja järgnevad kahe kromatiidiga idurakud.

Nendel idurakkudel on dubleeritud üksikud kromosoomid, Downi sündroomi korral 21. kromosoom. Kui selline munarakk sulandub terve spermaga, on embrüol 21. kromosoom kolmes eksemplaris.

Selle arvulise kromosomaalse kõrvalekalde sümptomid on erinevad ja võivad erineda raskusastmelt. Sageli on sellised lapsed vaimselt alaarenenud, kidurad ja neil on kaasasündinud südamerikke.

Haiguse tekkimise oht suureneb koos ema vanusega, nii et paljud vanemad rasedad eelistavad lootevee testi tegemist.

Kui teil on selle teema vastu täiendavat huvi, lugege meie järgmist artiklit allpool: Downi sündroom