Поділ клітин є життєво важливим процесом як у багатоклітинних організмів, так і в одноклітинних організмах. Є два основні процеси поділу клітин, відомі як мітоз та мейоз. Генетично ідентичні диплоїдні клітини продукуються мітозом, а гамети (гаплоїдні) з половинами хромосомних наборів утворюються мейозом. Під час процесів клітинного поділу гомологічні хромосоми та сестринські хроматиди відокремлюються без помилок, отримуючи дочірні клітини з однаковою кількістю хромосом або половиною кількості хромосом. Його називають хромосомною диз'юнкцією. Хоча поділ клітин є майже ідеальним процесом, помилки можуть статися під час хромосомної диз'юнкції при дуже малій швидкості помилок. Ці помилки відомі як помилки невід'єднання. Недисфункція - це нездатність або неспроможність гомологічних хромосом або сестринських хроматид правильно розділитися під час поділу клітин при мітозі та мейозі. Недис'юнкція може виникати під час мейозу I та мейозу II, що призводить до порушення кількості гамет хромосом. Ключова відмінність недисфункції в мейозі 1 і 2 полягає в тому, що під час мейозу 1 гомологічні хромосоми не вдається відокремитись, тоді як при мейозі II сестринські хроматиди не вдається відокремитись.
ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке недисфункція в мейозі 1
3. Що таке недисфункція в мейозі 2
4. Поплечне порівняння - нерозрізнення в мейозі 1 проти 2
5. Підсумок
Мейоз - процес, який виробляє гамети (яйця та сперму) з диплоїдних клітин для розмноження. Гамети містять 23 хромосоми (n). Мейоз відбувається через дві основні стадії, які називаються мейозом I та мейозом II. Мейоз I складається з п'яти основних стадій, названих профаза I, метафаза I, анафаза I, телофаза I та цитокінез. Під час анафази I гомологічні хромосоми відокремлюються одна від одної і рухаються до двох полюсів. Іноді гомологічні хромосоми виявляють невдачу належного поділу. Якщо це станеться, гамети будуть вироблятися із зайвими або відсутніми хромосомами. Отже, загальна кількість хромосом у гаметах буде відрізнятися від нормальної кількості. Після запліднення цих гамет вони виробляють аномальне число хромосом, яке називають анеуплоїдією.
Малюнок 01: Недисфункція в мейозі
Ці незвичайні хромосомні числа створюють у потомства кілька синдромів (захворювання). Наприклад, трисомія хромосоми 21 призводить до розвитку синдрому Дауна. Синдром Дауна - результат гамети, що містить n + 1 хромосоми. Коли ця гамета запліднена, вона створює зиготу, яка містить 2n + 1 кількість хромосом (всього 47 хромосом). Інший приклад - синдром Тернера. Він виникає через недисфункцію статевої хромосоми (моносомія XO). Це призводить до отримання хромосом числа n-1 у гаметах і після запліднення потомство буде нести 2n-1 кількість хромосом (всього 45 хромосом).
Малюнок 02: Трисомія внаслідок недисфункції в мейозі I
Мейоз II - це другий поспіль поділ мейозу, який нагадує мітоз. Під час мейозу II з двох клітин утворюються чотири гамети. За нею слідує кілька різних фаз, названих профаза II, метафаза II, анафаза II, телофаза II та цитокінез. Хромосоми вишикуються в середині клітини (метафазна пластинка) і приєднуються до веретенових волокон від їх центромерів під час метафази II. Вони готуються розділити на дві групи і перейти в анафазу II. Під час анафази II сестринські хроматиди рівномірно розщеплюються і підтягуються мікротрубочками до полюсів. Цей крок забезпечить правильну кількість хромосом у гаметах. Іноді сестринські хроматиди не вдається належним чином відокремитись на цій стадії через декілька причин, таких як неправильне вирівнювання та прикріплення до метафазної пластини тощо. Це відоме як нероз'єднання при мейозі II. Через цей збій гамети будуть утворюватися з аномальним числом хромосом (n + 1 або n-1).
Недисфункція в мейозі I або II призводить до виникнення гамет з аномальним хромосомним числом і продукує дітей з різними синдромами, такими як синдром Дауна (трисомія 21), синдром Патау (трисомія 13), синдром Едварда (трисомія 18), синдром Клайнфелтера (47, XXY чоловіки) , Трисомія X (47, XXX жінки), моносомія X (синдром Тернера) тощо.
Малюнок 03: Недисфункція в мейозі II
Недисфункція в мейозі 1 проти 2 | |
Нездатність гомологічних хромосом відокремитись до полюсів під час анафази 1 відома як нероз'єднання в мейозі 1. | Нездатність сестринських хроматид відокремитись до полюсів під час анафази 2 у мейозі відома як нероз'єднання в мейозі 2. |
Хромосоми проти сестринських хроматидів | |
Гомологічні хромосоми не вдається належним чином розділитися в мейозі I. | Сестрові хроматиди не вдається належним чином відокремитись при мейозі II. |
Недисфункція - це процес, який створює гамети з аномальною кількістю хромосом. Він виникає через неспроможність розділити гомологічні хромосоми під час анафази I або невдачу поділу сестринських хроматид під час анафази II у мейозі. Таким чином, основна відмінність недис'юнкції в мейозі 1 і 2 полягає в недисфункції мейозу 1 в гомологічних хромосомах, тоді як недис'юнкція в мейозі II відбувається в сестринських хроматидах. Після запліднення цих гамет у людей з анеуплоїдією можуть виникати декілька синдромів, таких як синдром Дауна, синдром Клайнфелтера, синдром Тернера тощо.
Довідка:
1. "Нероз'єднання". Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 28 березня 2017. Веб. 20 травня 2017 року. .
2. Гріффітс, Ентоні JF. "Анеуплоїдія". Вступ до генетичного аналізу. 7-е видання. Національна медична бібліотека США, 01 січня 1970. Веб. 20 травня 2017 року
Надано зображення:
1. "Діаграми нероз'єднання" Tweety207 - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "Трисомія внаслідок нероз'єднання в материнському мейозі 1" Wpeissner - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
3. "Мейоз II нероз'єднання" Дракоцефала ~ (на основі претензій щодо авторських прав). (Публічне надбання) через Wikimedia Commons