Meioosin merkitys
Monisoluisen organismin yhteydessä on välttämätöntä, että kaikilla soluilla (jotta he eivät tunnistaisi toisiaan vieraiksi) olisi sama perinnöllinen perintö. Tämä saavutetaan mitoosilla, jakamalla kromosomit tytärsolujen kesken, jolloin "geneettinen tasa -arvo tiedot varmistetaan DNA: n reduplikaatiomekanismilla solujen jatkuvuudessa, joka kulkee tsygootista organismin viimeisiin soluihin, niin sanotussa solusukupolvien somaattisessa linjassa.
Jos sama mekanismi kuitenkin otettaisiin käyttöön jälkeläisten sukupolvessa, koko laji koostuisi yleensä geneettisesti samanarvoisista yksilöistä. Tällainen geneettisen vaihtelevuuden puute voi helposti vaarantaa lajin säilymisen ympäristön olosuhteiden muuttuessa. että laji sen myöntämän geneettisen materiaalin vaihtelevuuden vuoksi voi aiheuttaa uudelleenlajittelun, sekoittumisen, ei yksittäisen organismin yhteydessä, vaan siirtyessä sukupolvelta toiselle. Tämän tekevät seksuaalisuuden ilmiöt ja erityinen solunjakautumismekanismi, jota kutsutaan meioosiksi.
Mikä on meioosi
Meioosia esiintyy vain ituradan soluissa. Kun pitkä sarja mitoottisia jakaumia on riittävästi moninkertaistanut käytettävissä olevien itusolujen määrän, jälkimmäiset tulevat meioosiin ja valmistavat siten sukusoluja. Lankastukseen sulautuvat sukusolut yhdistävät kromosomimateriaalinsa. Jos sukusolut olisivat diploidisia, kuten muut organismin solut, niiden fuusio tsygootissa antaisi lapsille 4n perintöä; nämä antaisivat 8n lasta ja niin edelleen.
Jotta lajin kromosomien lukumäärä pysyisi vakiona, sukusolujen on oltava haploidisia, toisin sanoen niiden lukumäärä on n 2n kromosomien sijaan. Tämä saavutetaan meioosilla.
Meioosi voidaan ymmärtää kahden mitoottisen divisioonan peräkkäisenä ilman limittämistä.
Kussakin kahdessa peräkkäisessä divisioonassa, jotka ovat peräisin neljästä haploidisesta solusta diploidisesta itusolusta, on peräkkäin profaasi, metafaasi, anafaasi, telofaasi ja sytodieresi.
Kuitenkin ensimmäisen meioottisen jakautumisen profaasi on erityisen monimutkainen, mikä aiheuttaa peräkkäisiä hetkiä, joissa käytetään vastaavia nimiä: leptoteeni, tsygotene, pachytene, diplotene ja diakinesis.
Tarkastelemme näitä hetkiä yksi kerrallaan yhden kromosomiparin käyttäytymisen mukaisesti.
Leptoteeni. Se on meioosin alku, ja kromosomit alkavat nähdä toisiaan, mutta eivät vieläkään kovin spiraalisesti.
Zygotene. Kromosomit tunnistetaan selkeämmin, ja homologisten kromosomien nähdään lähestyvän. (Muista, että filamentit, joilla on taipumus lähestyä, rinnakkain toistensa kanssa, ovat 4: kaksi kromatidia kullekin kahdelle homologiselle kromosomille).
Pachytene. Neljä kromatidifilamenttia tarttuvat koko pituudeltaan vaihtamalla iskuja murtamalla ja hitsaamalla.
Diplotene. Kun kierre ja siten paksuuntuminen lisääntyvät, kromosomit pyrkivät omaksumaan erillisen yksilöllisyytensä: kun jokainen sentromeeri liittyy kaksoisjuosteeseen.
Kohdat, joissa rikkoutumisen ja hitsauksen vaihto tapahtui (chiasma), pitävät edelleen filamentteja (kromoneemeja) yhdessä eri osissa. Neljä kromoneemia, jotka on yhdistetty pareittain sentromeereillä ja jotka ovat eri tavoin kiinni kiasmeissa, muodostavat tetrodit.
Diakineesi. Tetradit pyrkivät järjestäytymään karan päiväntasaajan kohdalle, ydinkalvo on kadonnut, sentromeerien erottaminen alkaa.
Seuraavan metafaasin jälkeen kaksi sentromeeria (ei vielä kaksinkertaistunut) kulkevat kohti karan vastakkaisia navoja.
Tätä seuraa nopeasti peräkkäin ensimmäisen divisioonan anafaasi, telofaasi ja sytodieresis ja heti sen jälkeen toinen divisioona.
Kun ensimmäisen divisioonan metafaasin jälkeen sentromeerit siirtyivät karan napoihin vetäen kahta filamenttia, toisessa metafaasissa jokainen sentromeeri kaksinkertaistuu. Ensimmäisestä jakautumisesta saadut kaksi solua saivat n sentomeeriä, joissa oli 2n filamenttia, mutta niiden seuraava jakautuminen johtaa 4 soluun, joissa kussakin on n filamenttia (eli tässä vaiheessa n kromosomia).
Tämä yleinen kaavio selittää kolme erilaista ja rinnakkaista ilmiötä:
- kromosomipakkauksen pelkistäminen "organismin diploidista (2n)" sukusolun haploidiksi (n).
- Satunnainen luonnehdinta yhden tai toisen kromosomin, äidin tai isän alkuperän, sukusolulle.
- Geneettisen materiaalin vaihto isän ja äidin homologisten kromosomien välillä (geneettisen materiaalin sekoittamisen kanssa, ei vain kokonaisten kromosomien tasolla, vaan myös kromosomien sisällä).
