減数分裂の前には、G1期、S期、G2期からなる間期があり、これらは有糸分裂の前の期とほぼ同じです。 G1期は、第1期ギャップ期とも呼ばれ、間期の第1期であり、細胞増殖に重点を置いています。 S期は間期の第2期であり、その間に染色体のDNAが複製されます。最後に、G2期は、第2ギャップ期とも呼ばれ、間期の第3期および最終期です。この段階では、細胞は減数分裂の最終準備を行います。

S期のDNA複製中に、各染色体が複製され、姉妹染色分体と呼ばれる2つの同一のコピーが生成され、セントロメアで一緒に保持されます。紡錘体の微小管を組織化する構造である中心体も複製します。これにより、細胞は最初の減数分裂期である前期Iに入る準備が整います。

前期I

図1.前期Iの初期に、相同染色体が集まってシナプスを形成します。染色体は緊密に結合し、セントロメアのタンパク質格子によって完全に整列しています。

核膜が破壊され始めると、相同染色体に関連するタンパク質がペアをそれぞれに近づけます。その他。 （有糸分裂では、相同染色体はペアになりません。有糸分裂では、相同染色体が端から端まで並んでいるため、分裂すると、各娘細胞は相同ペアの両方のメンバーから姉妹染色分体を受け取ります。）タイト相同染色体のペアリングはシナプスと呼ばれます。対合では、相同染色体の染色分体上の遺伝子が互いに正確に整列します（図1）。シナプトネマ複合体は、非姉妹相同染色分体間の染色体セグメントの交換、乗換えと呼ばれるプロセスをサポートします。乗換えは、相同ペアの非姉妹染色体間の接触点である視交叉（単数=視交叉）で発生します（図2）。

前期Iの終わりに、ペアはでのみ一緒に保持されます。視交叉は、相同染色体の各ペアの4つの姉妹染色分体が表示されるようになったため、テトラッドと呼ばれます。

図2.相同染色体の非姉妹染色分体間で乗換えが発生します。その結果、相同染色体間で遺伝物質が交換されます。

クロスオーバーイベントは、減数分裂によって生成される核の遺伝的変異の最初の原因です。相同な非姉妹染色分体間の単一の交差イベントは、母方の染色体と父方の染色体の間の同等のDNAの相互交換につながります。さて、その姉妹染色分体が配偶子細胞に移されるとき、それは個体の一方の親からのいくつかのDNAともう一方の親からのいくつかのDNAを運びます。染色体の腕の複数の交差は同じ効果を持ち、DNAのセグメントを交換して組換え染色体を作成します。

前期Iの2番目のイベントは、セントロメアでの動原体タンパク質への紡錘体線維微小管の付着です。 。前中期Iの終わりに、各テトラッドは両方の極からの微小管に付着し、1つの相同染色体が各極に面します。相同染色体はまだ動原体で一緒に保持されています。

さらに、核膜は完全に破壊されています。

中期I

中期Iの間、相同染色体は染色体は細胞の中心に配置され、動原体は反対の極に面しています。相同ペアは、赤道でランダムに向きを変えます。相同染色体は同一ではないことを思い出してください。それらはそれらの遺伝情報にわずかな違いを含み、各配偶子に独特の遺伝的構成を持たせます。このランダム性は、子孫の遺伝的変異の2番目の形式を作成するための物理的な基礎です。バリエーションの数は、セットを構成する染色体の数に依存します。中期プレートでの配向には2つの可能性があります。したがって、可能なアラインメントの数は2nに等しくなります。ここで、nはセットあたりの染色体の数です。人間には23の染色体ペアがあり、その結果、800万（223）を超える遺伝的に異なる配偶子が存在する可能性があります。この数には、クロスオーバーによって姉妹染色分体で以前に作成された変動性は含まれていません。これらの2つのメカニズムを考えると、減数分裂に起因する2つの一倍体細胞が同じ遺伝子組成を持つ可能性はほとんどありません（図3）。

図3.中期I中のランダムで独立した品揃えは、2つの染色体のセット（n = 2）を持つセルを検討することで実証できます。この場合、中期Iの赤道面には2つの可能な配置があります。異なる配偶子の可能な総数は2nです。ここで、nはセット内の染色体の数に等しくなります。この例では、配偶子には4つの可能な遺伝子の組み合わせがあります。ヒト細胞ではn = 23であり、父方と母方の染色体の可能な組み合わせは800万を超えています。

減数分裂Iの遺伝的影響を要約すると、母方と父方の遺伝子はクロスオーバーによって再結合されます。前期Iの間に各相同ペア間で発生するイベント。さらに、減数分裂プレート上のテトラッドのランダムな組み合わせは、配偶子に入る母方と父方の染色体のユニークな組み合わせを生成します。

アナフェーズI

前期Iでは、微小管がリンクされた染色体を引き離します。姉妹染色分体はセントロメアでしっかりと結合したままです。融合した動原体に付着した微小管が相同染色体を引き離すため、後期Iでキアズマが破壊されます（図4）。

図4.染色体アラインメントのプロセスは、減数分裂Iと減数分裂IIで異なります。前中期Iでは、微小管が相同染色体の融合動原体に付着し、相同染色体は中期Iの細胞の中点に配置されます。アナフェーズIでは、相同染色体が分離されます。前中期IIでは、微小管が姉妹染色分体の動原体に付着し、姉妹染色分体は中期IIの細胞の中点に配置されます。後期IIでは、姉妹染色分体が分離されます。

終期Iと細胞質分裂

終期では、分離された染色体は反対の極に到達します。典型的な終期イベントの残りは、種に応じて発生する場合と発生しない場合があります。一部の生物では、染色体が凝縮を解き、終期Iの染色分体の周囲に核膜が形成されます。他の生物では、細胞質分裂（細胞質成分の2つの娘細胞への物理的分離）が核の再形成なしに発生します。動物のほぼすべての種といくつかの真菌では、細胞質分裂は、切断溝（細胞質分裂につながるアクチンリングの収縮）を介して細胞内容物を分離します。植物では、細胞質分裂中にゴルジ小胞が中期プレートで融合することにより、細胞プレートが形成されます。この細胞板は、最終的に2つの娘細胞を分離する細胞壁の形成につながります。

2つの一倍体細胞は最初の減数分裂の最終結果です。細胞は半数体です。これは、各極に、相同染色体の各ペアが1つしかないためです。したがって、染色体の完全なセットは1つだけ存在します。これが、細胞が一倍体と見なされる理由です。各ホモログが2つの姉妹染色分体で構成されている場合でも、染色体セットは1つだけです。姉妹染色分体は、2つの相同染色体のうちの1つの複製にすぎないことを思い出してください（乗換え中に発生した変化を除く）。減数分裂IIでは、これら2つの姉妹染色分体が分離し、4つの半数体娘細胞が作成されます。

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