A meiózist egy olyan interfázis előzi meg, amely a G1, S és G2 fázisokból áll, amelyek közel azonosak a mitózist megelőző fázisokkal. A G1 fázis, amelyet első résfázisnak is neveznek, az interfázis első fázisa, és a sejtek növekedésére összpontosul. Az S fázis az interfázis második fázisa, amelynek során a kromoszómák DNS-e replikálódik. Végül a G2 fázis, más néven második résfázis, az interfázis harmadik és egyben utolsó fázisa; ebben a fázisban a sejt végzi a meiózis utolsó előkészületeit.

Az S-fázisban a DNS-duplikáció során mindegyik kromoszóma replikálódik, így két azonos kópia, testvérkromatidák keletkeznek, amelyeket a centromérán tartanak össze. A centroszómák, amelyek a meiotikus orsó mikrotubulusait szervező struktúrák, szintén replikálódnak. Ez felkészíti a sejtet arra, hogy belépjen az I. profázishoz, az első meiotikus fázisba.

I-es fázis

1. ábra Az I. fázis elején a homológ kromoszómák szinapszist alkotnak. A kromoszómák szorosan egymáshoz vannak kötve, és a centromérán lévő fehérje rács tökéletesen illeszkedik egymáshoz.

Amint a sejtburok bomlani kezd, a homológ kromoszómákhoz kapcsolódó fehérjék közel hozzák a párokat mindegyikhez. Egyéb. (Emlékezzünk vissza arra, hogy mitózis esetén a homológ kromoszómák nem párosodnak össze. A mitózisban a homológ kromoszómák végponttól végig sorakoznak, így amikor kettéválnak, minden leánysejt testvérkromatidát kap a homológ pár mindkét tagjától.) A szoros a homológ kromoszómák párosítását szinapszisnak nevezzük. Szinapszisban a homológ kromoszómák kromatidáin található gének pontosan illeszkednek egymáshoz (1. ábra). A szinaptonemális komplexum támogatja a kromoszóma szegmensek cseréjét nem testvér homológ kromatidák között, ezt az eljárást keresztezésnek nevezik. Az áthúzás a chaiasmatánál (szinguláris = chiasma), a homológ pár nem testvér kromoszómáinak érintkezési pontjánál történik (2. ábra).

Az I. prófázis végén a párokat csak a a chiasmatákat, és tetrádoknak nevezik, mert a homológ kromoszómapárok négy testvérkromatidája már látható.

2. ábra. Kereszteződés történik a homológ kromoszómák nem testvérkromatidái között. Az eredmény egy genetikai anyagcsere a homológ kromoszómák között.

A keresztezett események jelentik az első genetikai variáció forrását a meiózis által létrehozott sejtmagokban. A homológ nem testvér kromatidák közötti egyetlen kereszteződés az ekvivalens DNS kölcsönös cseréjéhez vezet az anyai kromoszóma és az apai kromoszóma között. Most, amikor a testvérkromatidát egy ivarsejtbe viszik, az DNS egyik szülőjétől, a másik szülőtől pedig DNS-t hordoz. A kromoszóma egyik karjának több keresztezése ugyanolyan hatást fejt ki, és a DNS-szegmenseket kicserélve rekombináns kromoszómákat hoznak létre. . Az I prometafázis végén mindkét tetrád mindkét pólus mikrotubulusához kapcsolódik, egy-egy homológ kromoszómával minden pólus felé nézve. A homológ kromoszómák még mindig együtt vannak a chiasmatáknál.

Ezenkívül a magmembrán teljesen lebomlott.

I metafázis

Az I. metafázis során a homológ a kromoszómák a sejt közepén helyezkednek el, a kinetochorok ellentétes pólusokkal néznek szembe. A homológ párok véletlenszerűen tájékozódnak az Egyenlítőnél. Emlékezzünk arra, hogy a homológ kromoszómák nem azonosak. Enyhe különbségeket tartalmaznak genetikai információikban, emiatt az egyes ivarsejtek egyedi genetikai felépítésűek. Ez a véletlenszerűség képezi az utódok genetikai variációjának második formájának létrehozásának fizikai alapját. A variációk száma függ a készletet alkotó kromoszómák számától. Két lehetőség van a metafázislemezen való tájékozódásra; a lehetséges illesztések száma tehát 2n, ahol n a kromoszómák száma készletenként. Az emberek 23 kromoszómapárral rendelkeznek, ami több mint nyolc millió (223) lehetséges genetikailag elkülönülő ivarsejtet eredményez. Ez a szám nem tartalmazza azt a változékonyságot, amelyet korábban a testvérkromatidákban keresztezéssel hoztak létre. E két mechanizmust figyelembe véve nagyon valószínűtlen, hogy a meiózis eredményeként létrejövő két haploid sejt azonos genetikai összetételű legyen (3. ábra).

3. ábra Véletlenszerű, független választék az I metafázis során két kromoszóma halmazával (n = 2) rendelkező sejt figyelembevételével bizonyítható.Ebben az esetben két lehetséges elrendezés van az egyenlítői síkon az I. metafázisban. A különféle ivarsejtek összes lehetséges száma 2n, ahol n megegyezik a halmaz kromoszómáinak számával. Ebben a példában négy lehetséges genetikai kombináció létezik a ivarsejtekre. Mivel az emberi sejtekben n = 23 van, az apai és az anyai kromoszómák több mint 8 millió lehetséges kombinációja létezik.

Az meiózis I genetikai következményeinek összefoglalása érdekében az anyai és az apai géneket keresztkombinációval kombináljuk. események, amelyek az egyes homológ párok között előfordulnak az I. profázis során. Ezenkívül a metafázis lemezen található tetrádok véletlenszerű választéka az anyai és az apai kromoszómák egyedülálló kombinációját eredményezi, amely utat enged a ivarsejtekbe.

Anaphase I

Az I anafázisban a mikrotubulusok széthúzzák az összekapcsolt kromoszómákat. A testvérkromatidák szorosan összekapcsolódnak a centromérral. A kiasmaták az I anafázisban megtörnek, amikor a kondenzált kinetochorákhoz kapcsolódó mikrotubulusok széthúzzák a homológ kromoszómákat (4. ábra).

4. ábra: A kromoszóma illesztésének folyamata eltér az I. meiózis és a II. Az I. prometafázisban a mikrotubulusok a homológ kromoszómák fuzionált kinetochoráihoz kapcsolódnak, és a homológ kromoszómák a sejt középpontjában helyezkednek el az I. metafázisban. Az I anafázisban a homológ kromoszómák elválnak. A prometafázis II-ben a mikrotubulusok a testvérkromatidák kinetochoráihoz kapcsolódnak, és a testvérkromatidák a sejtek középpontjában helyezkednek el a metafázis II-ben. Az anafázis II-ben a testvérkromatidák elválnak.

I. telofázis és citokinezis

A telofázisban az elválasztott kromoszómák ellentétes pólusokba érkeznek. A tipikus telofázisos események fennmaradó része a fajtól függően előfordulhat vagy nem. Egyes organizmusokban a kromoszómák dekonszenzálódnak, és az I. telofázisban a kromatidák körül magburkok alakulnak ki. Más organizmusokban a citokinezis – a citoplazmatikus komponensek két leánysejtbe történő fizikai szétválasztása – a magok megreformálása nélkül történik. Szinte minden állatfajban és egyes gombákban a citokinezis hasítja barázdán keresztül (az aktingyűrű szűkülete, amely a citoplazmatikus osztódáshoz vezet) elválasztja a sejt tartalmát. Növényekben sejtlemez képződik a sejt citokinézise során a metafázis lemezen összeolvadó Golgi vezikulákkal. Ez a sejtlemez végül a két leánysejtet elválasztó sejtfalak kialakulásához vezet.

Két haploid sejt az első meiotikus osztódás végeredménye. A sejtek haploidok, mert minden pólusban csak egy van a homológ kromoszómák párjából. Ezért csak a kromoszómák teljes csoportja van jelen. Ezért a sejteket haploidnak tekintik – csak egy kromoszóma-készlet van, annak ellenére, hogy minden homológ még mindig két testvérkromatidából áll. Emlékezzünk vissza arra, hogy a testvérkromatidák csupán a két homológ kromoszóma egyikének duplikátumai (kivéve azokat a változásokat, amelyek az átkelés során következtek be). A meiózis II-ben ez a két testvérkromatid különválik, négy haploid leánysejtet hozva létre.

Hozzájárulás!

Javítsa ezt az oldaltTovábbi információ