Anatomija-Leksikon

mejoza

definicija

Mejoza je poseban oblik diobe jezgre, a poznata je i kao dioba zrelosti. Sadrži dva odjela koji diploidnu roditeljsku stanicu pretvaraju u četiri haploidne kćerke.

Svaka od ovih stanica kćeri sadrži 1 kromatidni kromosom i nisu identične. Te su zametne stanice potrebne za spolno razmnožavanje.

Uvod

U muškaraca su zametne stanice spermatozoidi nastali u testisima. Ekvivalent ženama su jajne stanice koje imaju od rođenja.

Haploidna zametna stanica svakog roditelja stapa se u dvostruki skup kromosoma, koji se mogu naći u svim ostalim tjelesnim stanicama.

Ako je jedan od dva odjela neispravan tijekom mejoze, numeričke kromosomske aberacije poput trisomije 21 (poznat kao Downov sindrom).

Koja je funkcija mejoze?

Funkcija mejoze je stvaranje zametnih stanica i u ženskim i u muškim živim bićima. Oni su potrebni za spolno razmnožavanje i prema tome se nalaze kod sisavaca i ljudi.

Nakon mejoze, stanica s dvostrukom (diploidni) Skup kromosoma od četiri stanice s jednostavnim (haploidni) Skup kromosoma.

Ovo smanjenje skupa kromosoma vrlo je važno, jer bi se u suprotnom dvije polne stanice s dvostrukim setom kromosoma spojile tijekom oplodnje. Rezultat bi bilo živo biće sa četiri puta (tetraploidni) Skup kromosoma. Ova abnormalnost kromosoma čini približno 5% svih pobačaja.

Uz smanjenje broja kromosoma i stvaranje zametnih stanica, mejoza ima još jednu funkciju. Slučajnim raspoređivanjem kromatida u četiri stanice kćeri, mejoza osigurava genetsku raznolikost.

Osim nasumične raspodjele genoma, postoji i razmjena genetskih informacija između majčinih i očevih kromosoma. Taj je postupak poznat kao križanje i dodatno povećava genetsku rekombinaciju i raznolikost.

Ova tema također vas može zanimati: Funkcije stanične jezgre

Kakav je tijek mejoze?

Proces mejoze je uvijek isti i može se grubo podijeliti u dva dijela. Oni se pak sastoje od nekoliko faza, koje su, međutim, identične u oba odjeljenja.

Prva podjela mejoze

Mejoza započinje udvostručavanjem dvije kromatide, tako da stanica ima dvostruki set kromosoma s četiri kromatide.Nakon toga slijedi prva podjela mejoze, u kojoj su dva para kromosoma međusobno odvojena.

Dobivene dvije stanice imaju kromosom s dvije kromatide. Ta se podjela naziva redukcijskom diobom, jer se dvostruki set kromosoma prepolovio. Izvodi se u nekoliko faza, koje imaju ista imena kao u mitozi:

Profaza
Metafaza
Anafaza
Telofaza.

Osim toga, u ovom se dijelu mejoze genetski materijal još uvijek rekombinira unutar kromosoma. To je izmjena određenih dijelova DNA između dva kromosoma, što je poznato kao križanje.

Druga podjela mejoze

Drugi dio mejoze sastoji se od takozvane podjele jednadžbi. Ovdje su dvije sestrinske kromatide odvojene jedna od druge. Stvorene su ukupno četiri spolne stanice koje kao genetski materijal sadrže samo jednu kromatidu.

Kao i u prvoj mejotičkoj podjeli, četiri faze (Profaza, metafaza, anafaza, telofaza) ponovno naći.

Odvajanje sestrinskih kromatida u drugom dijelu mejoze može se usporediti s mitozom, jer se tamo kromatide odvajaju i privlače na suprotne stanične polove.

Koje su faze mejoze?

Mejoza je važna za razvoj zametnih stanica i može se podijeliti u različite faze. Prije svega, treba razlikovati mejozu I od mejoze II. Ova klasifikacija ima smisla jer se tijekom mejoze javljaju dvije diobe stanica.

Prva se dioba naziva redukcijskom diobom jer su dva homološka kromosoma međusobno odvojena. Tako se od dvostrukog seta kromosoma stvara jedan set kromosoma.

Ova prva mejoza može se podijeliti u četiri faze:

Profaza i
Metafaza I.
Anafaza I.
Telofaza I.

Izvorna stanica ima dva kromosoma koja se umnožavaju replikacijom. Rezultat je stanica s četiri kromatide.

U profazi se kromosomi komprimiraju i približavaju jedni drugima. Ova prostorna blizina oba kromosoma važna je za sljedeći prijelaz. Oba kromosoma razmjenjuju genetski materijal, što povećava genetsku raznolikost.

Slijedi metafaza, u kojoj su dva homološka kromosoma raspoređena u ekvatorijalnoj ravnini. Istodobno se formira vretenski aparat.

U anafazi su parovi kromosoma međusobno odvojeni i povučeni na suprotne polove stanica.

U posljednjoj fazi, telofazi, stanična se membrana sužava tako da se stvaraju dvije stanice kćeri. Imaju jednostavan set kromosoma, ali sastoji se od dvije kromatide.

Slijedi druga podjela mejoze. To se naziva dijeljenje jednadžbe i utječe na obje haploidne stanice kćeri. Tijekom ove podjele sestrinske kromatide su odvojene jedna od druge, tako da rezultiraju ukupno četiri stanice s jednom kromatidom.

Mejoza II je vrlo slična mitozi i također se može podijeliti u iste faze:

Profaza II
Metafaza II
Anafaza II
Telofaza II

U profazi se sestrinske kromatide kondenziraju i počinje se stvarati vretenasti aparat.

U metafazi su kromatide poredane u ekvatorijalnoj ravnini tako da su obje kromatide približno jednake udaljenosti od staničnog pola.

U anafazi su sestrinske kromatide odvojene jedna od druge i migriraju prema staničnom polu.

U telofazi se stanična membrana ponovno sužava i stvaraju se nove nuklearne ovojnice.

To je rezultiralo s ukupno četiri kćerke stanice koje sadrže jednostavni skup kromosoma u obliku kromatide kao genetskog materijala.

Te su zametne stanice, spolne stanice ili spolne stanice, različito stvorene u oba spola.

U žena su jajne stanice prisutne od rođenja, ali su u svojevrsnom stanju mirovanja do puberteta. S početkom spolne zrelosti, jajna stanica sazrijeva svakog mjeseca, koja se potom može oploditi.

U muškaraca proizvodnja sperme u testisima započinje tek s početkom puberteta. Za razliku od žena, muškarci još uvijek mogu formirati zametne stanice i do duboke starosti.

Koja je razlika od mitoze?

Mejoza je vrlo slična mitozi s obzirom na drugu mejotičku diobu, ali postoje neke razlike između dviju dioba stanične jezgre.

Proizlaziti

Rezultat mejoze su zametne stanice s jednostavnim skupom kromosoma pogodnih za spolno razmnožavanje. Mitoza stvara stanice kćeri koje su međusobno identične i imaju dvostruki set kromosoma. Te stanice nemaju funkciju razmnožavanja, već zamjenjuju stare, mrtve ili više ne potpuno funkcionalne tjelesne stanice.

Broj podjela

Druga razlika između mejoze i mitoze je različit broj dioba. U mejozi su potrebne dvije podjele. U prvoj redukcijskoj diobi odvajaju se dva para kromosoma, a u sljedećoj diobi jednadžbe dvije sestrinske kromatide razdvajaju se jedna od druge.

Suprotno tome, s mitozom je dovoljna jedna podjela. U ovoj jednoj podjeli sestrinske kromatide su odvojene tako da nastaju dvije genetski identične kćerke.

Trajanje

Međutim, mejoza i mitoza razlikuju se ne samo po svojoj funkciji i broju odjeljenja, već i po trajanju. Mitoza je relativno brz proces koji traje oko sat vremena. Mejoza, s druge strane, traje puno duže i može stagnirati u jednoj fazi nekoliko godina ili čak desetljeća.

To je slučaj s jajnim stanicama koje su već stvorene rođenjem, ali sve su u stanju mirovanja dok ne dosegnu spolnu zrelost.

Razvoj muških spolnih stanica, sperme, također traje oko 64 dana. Od toga oko 24 dana padne na mejozu.

Više informacija o ovoj temi možete pronaći na: Mitoza - jednostavno objašnjeno!

Koji je prijelaz?

Prijelaz opisuje razmjenu genetskog materijala između dvije kromatide. Pritom se oni međusobno približavaju, međusobno križaju, a zatim razmjenjuju određene fragmente DNA.

Ovaj se proces odvija tijekom diobe zametnih stanica (mejoza) umjesto. Prijelaz se može dodijeliti profazi I, koja se može podijeliti u pet faza.

Prije nego što započne prva podjela mejoze, DNA se udvostručuje tako da se u stanici nalaze četiri kromatide. Prva faza profaze I je to Leptoten, u kojem se kromosomi kondenziraju i postaju vidljivi pod svjetlosnim mikroskopom.

Ovo je sljedeće Zigoten, u kojem se kromosomi približavaju i stvara se homologno uparivanje kromosoma. Ova prostorna blizina oba kromosoma preduvjet je za mogućnost razmjene genetskog materijala. Istodobno nastaje sinaptonemalni kompleks. Ovo je kompleks od nekoliko bjelančevina koji nastaje između kromosoma i osigurava njihov točan položaj.

U daljnjem tekstu Pachytan sada se odvija stvarni prijelaz. Već je bilo prijeloma DNA u dvije prethodne faze. Sada se dvije kromatide križaju i točke prekida se popravljaju. Kromosomi majke i oca razmjenjuju male segmente DNA. Ta su križanja pod svjetlosnim mikroskopom vidljiva kao chiasmata.

u Diploma sinaptonemalni kompleks se otapa i kromosomi su međusobno povezani samo na kiasmatima.

U posljednjoj fazi I. faze, Dijakineza, nuklearna membrana se otopi, mitotsko vreteno počinje se graditi i mejoza se može odvijati u uobičajenom slijedu.

Prelazak se koristi za intrakromosomsku rekombinaciju i, zajedno sa slučajnim dodjeljivanjem genetskog materijala zametnim stanicama, igra važnu ulogu u raznim karakteristikama.

Kako nastaje trisomija 21?

Trisomija 21 je bolest koja je uzrokovana trostrukom prisutnošću 21. kromosoma. U zdravim stanicama kromosomi se dupliciraju, tako da ljudi imaju ukupno 46 kromosoma. Pacijent s trisomijom 21 ima 47 kromosoma i ima Downov sindrom.

Trostruka prisutnost 21. kromosoma u većini je slučajeva uzrokovana pogreškom u mejozi.

Mejoza kroz dvije podjele pretvara stanicu s 4 kromatide u četiri zametne stanice, svaka s po jednom kromatidom. Međutim, mogu se dogoditi pogreške u oba dospijeća. Kao rezultat toga, kromatide nisu pravilno raspoređene po zametnim stanicama, a slijede zametne stanice s dvije kromatide.

Te zametne stanice dupliciraju pojedinačne kromosome, u Downovom sindromu 21. kromosom. Ako se takva jajna stanica stopi sa zdravom spermom, embrij ima 21. kromosom u tri kopije.

Simptomi ove numeričke kromosomske aberacije su različiti i mogu varirati u težini. Često su takva djeca duhovno zaostala, zaostala u razvoju i imaju urođene srčane greške.

Rizik od razvoja bolesti povećava se s dobi majke, tako da mnoge starije trudnice više vole provoditi test plodne vode.

Ako vas još zanima ova tema, pročitajte naš sljedeći članak u nastavku: Downov sindrom