Anatoomia-Leksikon

meioos

määratlus

Meioos on tuuma jagunemise erivorm ja seda nimetatakse ka meioosiks. See sisaldab kahte jaotust, mis muudavad diploidse vanemraku neljaks haploidseks tütarrakuks.

Need tütarrakud sisaldavad kumbki 1 kromatiidi kromosoomi ja pole identsed. Neid sugurakke on vaja seksuaalseks paljunemiseks.

sissejuhatus

Meestel on sugurakud munandites moodustatud spermarakud. Naistel on vastavad munarakud, mis tal sünnist saati olemas on.

Igast vanemast üks haploidne sugurakk sulandub kromosoomide topeltkomplekti, mida leidub kõigis teistes keharakkudes.

Kui üks kahest jaotusest on meioosi ajal vigane, siis arvulised kromosoomaberratsioonid, näiteks trisoomia 21 (tuntud kui Downi sündroom).

Mis on meioosi funktsioon?

Meioosi funktsioon on sugurakkude tootmine nii naiste kui ka meeste elusolendites. Need on vajalikud seksuaalseks paljunemiseks ja vastavalt leitakse imetajatel ja inimestel.

Pärast meioosi raku kahekordse (diploidne) Nelja raku kromosoomikomplekt lihtsa (haploidne) Kromosoomide komplekt.

See kromosoomide komplekti vähendamine on väga oluline, kuna vastasel juhul sulanduksid kaks topeltkromosoomide komplektiga sugurakku viljastamise ajal kokku. Tulemuseks oleks elusolend neli korda (tetraploidne) Kromosoomide komplekt. See kromosomaalne kõrvalekalle moodustab umbes 5% kõigist raseduse katkemistest.

Lisaks kromosoomide arvu vähendamisele ja sugurakkude tootmisele on meioosil ka teine funktsioon. Kromatiidide juhusliku jaotamise teel nelja tütarrakku tagab meioos geneetilise mitmekesisuse.

Lisaks genoomi juhuslikule jaotusele toimub ka geneetilise teabe vahetamine ema ja isa kromosoomide vahel. Seda protsessi tuntakse kui ristumist ja see suurendab taas geneetilist rekombinatsiooni ja mitmekesisust.

See teema võib teile ka huvi pakkuda: Rakutuuma ülesanded

Milline on meioosi käik?

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

Meioosi esimene jagunemine

Meioos algab kahe kromatiidi kahekordistumisega, nii et rakul on kahe kromosoomi komplekt koos nelja kromatiidiga. Sellele järgneb meioosi esimene jagunemine, milles kaks kromosoomi paari on üksteisest eraldatud.

Kahel saadud rakul on kromosoom kahe kromatiidiga. Seda jagunemist nimetatakse redutseerimise jagunemiseks, kuna kromosoomide topeltkomplekt on pooleks. See töötab mitmes faasis, millel on samad nimed kui mitoosi korral:

Profaas
Metafaas
Anaphase
Telofaas.

Lisaks rekombineeritakse geneetiline materjal selles meioosi osas kromosoomides. See on DNA teatud sektsioonide vahetus kahe kromosoomi vahel, mida tuntakse ristumise teel.

Meioosi teine jagunemine

Meioosi teine osa koosneb niinimetatud võrrandjaotusest. Siin eraldatakse kaks õdekromatiidi üksteisest. Kokku luuakse neli sugurakku, mis geneetilise materjalina sisaldavad ainult ühte kromatiidi.

Nagu esimeses meiootilises jaotuses, on neli faasi (Profaas, metafaas, anafaas, teofaas) leidke uuesti.

Õdekromatiidide eraldamist meioosi teises osas saab võrrelda mitoosiga, kuna seal eraldatakse kromatiidid ja tõmmatakse vastaskülgedele.

Millised on meioosi faasid?

Meioos on oluline sugurakkude arenguks ja seda saab jagada erinevateks etappideks. Kõigepealt tuleb eristada I meioosi ja II meioosi vahel. See jagunemine on mõttekas, kuna meioosi ajal toimub kaks rakkude jagunemist.

Esimest jaotust nimetatakse reduktsioonijaotuseks, kuna kaks homoloogset kromosoomi on üksteisest eraldatud. See loob kromosoomide topeltkomplektist ühe komplekti kromosoome.

Selle esimese meioosi saab jagada neljaks etapiks:

I etapp
I metafaas
I afaas
I telofaas

Algsel rakul on kaks kromosoomi, mida replikatsioon dubleerib. Tulemuseks on nelja kromatiidiga lahter.

Profaasis on kromosoomid kokku surutud ja lähenevad üksteisele. Mõlema kromosoomi selline ruumiline lähedus on oluline järgneval ristumisel. Mõlemad kromosoomid vahetavad geneetilist materjali, mis suurendab geneetilist mitmekesisust.

Järgmisena tuleb metafaas, milles kaks homoloogset kromosoomi on paigutatud ekvatoriaaltasapinnale. Samal ajal moodustatakse spindliseade.

Anafaasis eraldatakse kromosoomipaarid üksteisest ja tõmmatakse vastaskülgedele.

Viimases faasis, teofaasis, ahendab rakumembraan nii, et tekivad kaks tütarrakku. Neil on lihtne kromosoomikomplekt, kuid see koosneb kahest kromatiidist.

Järgmisena tuleb meioosi teine jaotus. Seda nimetatakse võrrandjaotuseks ja see mõjutab mõlemat haploidset tütarrakku. Selle jagunemise ajal eraldatakse õdekromatiidid üksteisest, nii et kokku saadakse neli rakku ühe kromatiidiga.

II meioos sarnaneb mitoosiga ja võib jagada ka samadesse faasidesse:

II faas
II metafaas
II afaas
II faas

Profaasis õde kromatiidid kondenseeruvad ja hakkab moodustama spindli aparaat.

Metafaasis on kromatiidid paigutatud ekvatoriaaltasandile nii, et mõlemad kromatiidid on raku poolusest umbes sama kaugel.

Anafaasis eraldatakse õdekromatiidid üksteisest ja rändavad rakupoole suunas.

Teofaasis ahenes rakumembraan uuesti ja moodustuvad uued tuumaümbrised.

Selle tulemuseks oli kokku neli tütarrakku, mis sisaldavad geneetilise materjalina kromatiidi kujul lihtsat kromosoomi.

Need sugurakud, sugurakud või sugurakud, luuakse mõlemast soost erinevalt.

Naistel esinevad munarakud sünnist saati, kuid on omamoodi uinuvas režiimis kuni puberteedieani. Seksuaalse küpsuse algusega küpseb iga kuu munarakk, mida saab seejärel viljastada.

Meestel ei alga sperma tootmine munandites enne puberteedi algust. Erinevalt naistest suudavad mehed ikkagi sugurakud vanaduspõlve moodustada.

Mis vahe on mitoosil?

Meioos on teise meiootilise jagunemise osas väga sarnane mitoosiga, kuid kahe raku tuuma jaotuse vahel on mõned erinevused.

Tulemus

Meioosi tulemuseks on sugurakkudes lihtsa komplekti kromosoomid, mis sobivad seksuaalseks taastootmiseks. Mitoosi korral luuakse identsed tütarrakud, mille kromosoomide komplekt on topelt. Nendel rakkudel ei ole paljunemisfunktsiooni, vaid need asendavad vanu, surnud või mitte enam täielikult töötavaid keharakke.

Jaotiste arv

Teine erinevus meioosi ja mitoosi vahel on erinev jagunemiste arv. Meioosis on vaja kahte jaotust. Esimeses redutseerimisjaotuses eraldatakse kaks kromosoomipaari, järgmises võrrandjaotuses eraldatakse kaks õdekromatiidi üksteisest.

Mitoosiga vastupidiselt piisab ühest jagunemisest. Selles ühes jaos eraldatakse õdekromatiidid nii, et tekiks kaks geneetiliselt identset tütarrakku.

Kestus

Kuid meioos ja mitoos erinevad mitte ainult funktsiooni ja jaotuste arvu, vaid ka kestuse poolest. Mitoos on suhteliselt kiire protsess, mille täitmine võtab umbes tunni. Meioos seevastu võtab palju kauem aega ja võib ühes faasis seista mitu aastat või isegi aastakümneid.

See kehtib munarakkude kohta, mis tekivad juba sündides, kuid on kõik unerežiimis, kuni jõuavad seksuaalse küpsuseni.

Meessugurakkude ehk seemnerakkude areng võtab samuti umbes 64 päeva. Neist umbes 24 päeva langeb meioosile.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Mitoos - lihtsalt lahti seletatud!

Mis on ülekäigurada?

Ületamine kirjeldab geneetilise materjali vahetust kahe kromatiidi vahel. Protsessi käigus lähenevad need üksteisele, ületavad ja vahetavad seejärel teatud DNA fragmendid.

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

Enne meioosi esimese jagunemise algust kahekordistatakse DNA, nii et rakus oleks neli kromatiidi. I etapi esimene etapp on see Leptoteen, milles kromosoomid kondenseeruvad ja muutuvad valgusmikroskoobi all nähtavaks.

See on järgmine Zygotene, milles kromosoomid lähenevad üksteisele ja luuakse homoloogne kromosoomi sidumine. Mõlema kromosoomi selline ruumiline lähedus on geneetilise materjali vahetamise eelduseks. Paralleelselt moodustub sünaptonemallikompleks. See on mitmest valgust koosnev kompleks, mis moodustub kromosoomide vahel ja tagab nende täpse asukoha.

Edaspidi Pachytan tegelik ristumine toimub nüüd. Kahes eelmises faasis olid DNA-s juba katkestused. Nüüd ristuvad kaks kromatiidi üksteisega ja purunemispunktid on parandatud. Ema ja isa kromosoomid vahetavad väikseid DNA segmente. Need ristandid on valgusmikroskoobi all nähtavad kui chiasmata.

sisse Diplom sünaptonemallik kompleks lahustub ja kromosoomid on üksteisega ühendatud ainult chiasmata juures.

I etapi viimases etapis Diakinees, tuumamembraan lahustub, hakkab moodustuma mitootiline spindel ja meioos võib toimuda tavalises järjestuses.

Ristamist kasutatakse kromosomaalses rekombinatsioonis ja koos geneetilise materjali juhusliku määramisega sugurakkudele mängib see olulist rolli karakteristikute mitmekesisuses.

Kuidas toimub trisoomia 21?

21. trisoomia on haigus, mille põhjustab 21. kromosoomi kolmekordne olemasolu. Tervetes rakkudes on dubleerivad kromosoomid, nii et inimestel on kokku 46 kromosoomi. Trisoomia 21 patsiendil on 47 kromosoomi ja tal on Downi sündroom.

21. kromosoomi kolmekordne esinemine on enamikul juhtudel põhjustatud meioosi veast.

Meioos muudab 4 kromatiidiga raku kaheks jagunemiseks neljaks sugurakuks, milles kummaski on üks kromatiid. Vigu võib siiski esineda mõlemal tähtajal. Selle tulemusel ei jagune kromatiidid õigesti sugurakkudesse ja järgnevad kahe kromatiidiga sugurakud.

Nendel sugurakkudel on dubleerivad üksikud kromosoomid, Downi sündroomi korral 21. kromosoom. Kui selline munarakk sulandub terve spermaga, on embrüos kolmes eksemplaris 21. kromosoom.

Selle arvulise kromosoomaberratsiooni sümptomid on mitmekesised ja võivad raskusastmes erineda. Sageli on sellised lapsed vaimselt alaarenenud, uimastatud ja neil on kaasasündinud südamedefektid.

Haigestumisrisk suureneb koos ema vanusega, nii et paljud vanemad rasedad eelistavad viia läbi amnionivedeliku testi.

Kui teil on selle teema vastu rohkem huvi, lugege meie järgmist artiklit allpool: Down sündroom