Anatomi-Lexikon

meios

definition

Meios är en speciell form för kärndelning och är också känd som meios. Den innehåller två uppdelningar som förvandlar en diploid föräldercell till fyra haploida dotterceller.

Dessa dotterceller innehåller vardera en kromatoskromatos och är inte identiska. Dessa bakterieceller behövs för sexuell reproduktion.

introduktion

Hos män är bakteriecellerna de spermier som bildas i testiklarna. Motsvarande hos kvinnor är äggcellerna från födseln.

En haploid bakteriecell från varje förälder smälter samman till en dubbel uppsättning kromosomer, som finns i alla andra kroppsceller.

Om en av de två divisionerna är felaktig under meios, numeriska kromosomavvikelser, såsom trisomi 21 (känt som Downs syndrom).

Vilken funktion har meios?

Meiosfunktionen är produktion av bakterieceller i både kvinnliga och manliga levande saker. Dessa krävs för sexuell reproduktion och finns därför hos däggdjur och människor.

Efter meios, en cell med en dubbel (diploid) Kromosomuppsättning av fyra celler med en enkel (haploida) Uppsättning av kromosomer.

Denna reduktion i uppsättningen kromosomer är mycket viktig, eftersom annars skulle två groddceller med en dubbel uppsättning kromosomer smälta samman under befruktningen. Resultatet skulle bli ett levande varelse med fyra gånger (tetraploid) Uppsättning av kromosomer. Denna kromosomavvikelse svarar för cirka 5% av alla missfall.

Förutom att minska antalet kromosomer och producera bakterieceller, har meios en annan funktion. Genom att slumpmässigt fördela kromatiderna till de fyra dottercellerna garanterar meios genetisk mångfald.

Utöver den slumpmässiga fördelningen av genomet, finns det också utbyte av genetisk information mellan moder- och faderliga kromosomer. Denna process kallas korsning och ökar genetisk rekombination och mångfald igen.

Detta ämne kan också vara av intresse för dig: Uppgifter i cellkärnan

Vad är förloppet för meios?

Meiosförloppet är alltid detsamma och kan grovt delas upp i två delar. Dessa består i sin tur av flera faser, som dock är identiska i båda divisionerna.

Första uppdelningen av meios

Meios börjar med fördubblingen av de två kromatiderna, så att cellen har en dubbel uppsättning kromosomer med fyra kromatider. Detta följs av den första uppdelningen av meios, där de två kromosomparen är separerade från varandra.

De två resulterande cellerna har vardera en kromosom med två kromatider. Denna uppdelning är känd som en reduktionsdelning, eftersom den dubbla uppsättningen av kromosomer halveras. Det körs i flera faser, som har samma namn som i mitos:

profas
Metaphase
anafas
telofas.

Dessutom rekombineras det genetiska materialet i denna del av meios fortfarande i kromosomerna. Det är ett utbyte av vissa sektioner av DNA mellan de två kromosomerna, som kallas korsning.

Andra avdelningen av meios

Den andra delen av meios består av den så kallade ekvationsdelningen. Här separeras de två systerkromatiderna från varandra. Totalt skapas fyra groddceller som, som genetiskt material, endast innehåller en kromatid.

Som i den första meiotiska uppdelningen, de fyra faserna (Profas, metafas, anafas, telofas) hitta igen.

Separationen av systerkromatiderna i den andra delen av meios kan jämföras med mitos, eftersom där kromatiderna separeras och dras till motsatta cellpoler.

Vilka är faserna för meios?

Meios är viktig för utveckling av bakterieceller och kan delas in i olika stadier. Först måste man skilja mellan meios I och meios II. Denna uppdelning är meningsfull eftersom två celldelningar inträffar under meios.

Den första divisionen kallas reduktionsdelningen eftersom de två homologa kromosomerna är separerade från varandra. Detta skapar en enda uppsättning kromosomer från en dubbel uppsättning kromosomer.

Denna första meios kan delas in i fyra faser:

Utrop I
Metafas I.
Anafas I.
Telofas I.

Den ursprungliga cellen har två kromosomer som dupliceras genom replikering. Resultatet är en cell med fyra kromatider.

I profas komprimeras kromosomerna och närmar sig varandra. Denna rumsliga närhet av båda kromosomerna är viktig för följande korsning. Båda kromosomerna utbyter genetiskt material, vilket ökar den genetiska mångfalden.

Därefter kommer metafaset, i vilket de två homologa kromosomerna är anordnade i ekvatorialplanet. Samtidigt bildas spindelapparaten.

I anafaset separeras kromosomparen från varandra och dras till motsatta cellpoler.

I den sista fasen, telofaset, skär cellmembranet så att två dotterceller skapas. Dessa har en enkel uppsättning kromosomer, men den består av två kromatider.

Därefter kommer andra avdelningen av meios. Detta kallas ekvationsdelning och påverkar båda haploida dotterceller. Under denna uppdelning separeras systerkromatiderna från varandra, så att totalt fyra celler med en kromatid blir resultatet.

Meiosis II är mycket lik mitos och kan också delas in i samma faser:

Profas II
Metafas II
Anafas II
Telofas II

I profasen kondenseras systerkromatiderna och spindelapparaten börjar bildas.

I metafaset är kromatiderna anordnade i ekvatorialplanet så att båda kromatiderna är ungefär samma avstånd från cellpolen.

I anafaset separeras systerkromatiderna från varandra och migrerar mot cellpolen.

I telofaset skär cellmembranet igen och nya kärnhöljen bildas.

Detta resulterade i totalt fyra dotterceller som innehåller en enkel uppsättning kromosomer i form av en kromatid som genetiskt material.

Dessa groddceller, könsceller eller gameter, skapas annorlunda hos båda könen.

Hos kvinnor finns äggcellerna från födseln, men är i ett slags vilande läge fram till puberteten. När sexuell mognad börjar mognar ett äggcell varje månad, vilket sedan kan befruktas.

Hos män börjar produktionen av spermier i testiklarna inte förrän puberteten börjar. Till skillnad från kvinnor kan män fortfarande bilda groddceller långt in i åldern.

Vad är skillnaden med mitos?

Meios är mycket lik mitos när det gäller den andra meiotiska uppdelningen, men det finns vissa skillnader mellan de två cellkärndelarna.

Resultat

Resultatet av meios är bakterieceller med en enkel uppsättning kromosomer som är lämpliga för sexuell reproduktion. Vid mitos skapas identiska dotterceller med en dubbel uppsättning kromosomer. Dessa celler har inte funktionen för reproduktion, men ersätter gamla, döda eller inte längre fullt funktionella kroppsceller.

Antal divisioner

En annan skillnad mellan meios och mitos är det olika antalet uppdelningar. Två uppdelningar är nödvändiga för meios. I den första reduktionsdelningen separeras de två kromosomparen; i följande ekvationsdelning separeras de två systerkromatiderna från varandra.

Däremot med mitos är en division tillräcklig. I den här divisionen separeras systerkromatiderna så att två genetiskt identiska dotterceller uppstår.

Varaktighet

Men meios och mitos skiljer sig inte bara i deras funktion och antalet uppdelningar, utan också i deras varaktighet. Mitos är en relativt snabb process som tar ungefär en timme att slutföra. Meios, å andra sidan, tar mycket längre tid och kan stagnera i en fas i flera år eller till och med decennier.

Detta är fallet med äggcellerna som redan skapats vid födseln, men alla är i sömnläge tills de når sexuell mognad.

Utvecklingen av manliga könsceller, spermierna, tar också cirka 64 dagar. Av dessa faller omkring 24 dagar på meios.

Du kan hitta mer information om detta ämne på: Mitos - helt enkelt förklarat!

Vad är korsningen?

Övergången beskriver utbytet av genetiskt material mellan två kromatider. I processen närmar sig dessa varandra, korsar över och utbyter sedan vissa DNA-fragment.

Denna process äger rum under kimcelldelning (meios) istället för. Övergången kan tilldelas profas I, som kan delas in i fem faser.

Innan den första uppdelningen av meiosen börjar fördubblas DNA: t så att det finns fyra kromatider i cellen. Den första fasen av profas I är den Leptotene, där kromosomerna kondenseras och blir synliga under ljusmikroskopet.

Det här är nästa Zygotene, där kromosomerna närmar sig varandra och en homolog kromosomparring skapas. Denna rumsliga närhet av båda kromosomerna är förutsättningen för att kunna utbyta genetiskt material. Parallellt bildas det synaptonemalska komplexet. Detta är ett komplex av flera proteiner som bildas mellan kromosomerna och säkerställer den exakta positionen för dessa.

hädanefter Pachytan den faktiska övergången sker nu. Det fanns redan pauser i DNA i de två tidigare faserna. Nu korsar två kromatider varandra och brytpunkterna repareras. Mödrarnas och faderliga kromosomerna utbyter små segment av DNA. Dessa korsningar är synliga som chiasmata under ljusmikroskopet.

i Diplom det synaptonemalska komplexet upplöses och kromosomerna är bara kopplade till varandra vid chiasmata.

I den sista fasen av profas I, the Diakinesis, kärnmembranet upplöses, den mitotiska spindeln börjar byggas upp och meios kan ske i den vanliga sekvensen.

Övergången används för intrakromosomal rekombination och spelar tillsammans med slumpmässigt tilldelning av det genetiska materialet till groddcellerna en viktig roll i olika egenskaper.

Hur uppstår trisomi 21?

Trisomi 21 är en sjukdom orsakad av den tredubbla närvaron av den 21: e kromosomen. I friska celler finns det duplicerade kromosomer, så att människor har totalt 46 kromosomer. En patient med trisomi 21 har 47 kromosomer och har Downs syndrom.

Den tredubbla närvaron av den 21: e kromosomen orsakas i de flesta fall av ett meiosfel.

Meiosis förvandlar en cell med 4 kromatider till fyra bakterieceller med en kromatid vardera genom två uppdelningar. Men fel kan uppstå i båda förfallodagen. Som ett resultat är kromatiderna inte korrekt fördelade över groddcellerna och kimceller med två kromatider följer.

Dessa groddceller har duplicerade individuella kromosomer, i Downs syndrom den 21: e kromosomen. Om en sådan äggcell smälter samman med ett friskt spermier, har embryot den 21: e kromosomen i tre kopior.

Symtomen på denna numeriska kromosomavvikelse är olika och kan variera i svårighetsgrad. Ofta är sådana barn andligt retarderade, bedövade och har medfödda hjärtfel.

Risken för sjukdom ökar med moderns ålder, så att många äldre gravida kvinnor föredrar att utföra ett fostervattenprov.

Om du har ytterligare intresse för det här ämnet, läs vår nästa artikel nedan: Downs syndrom