Meios föregås av en interfas bestående av G1-, S- och G2-faserna, vilka är nästan identiska med faserna före mitos. G1-fasen, som också kallas den första gapfasen, är den första fasen i interfasen och är fokuserad på celltillväxt. S-fasen är den andra fasen av interfas, under vilken kromosomernas DNA replikeras. Slutligen är G2-fasen, även kallad den andra gapfasen, den tredje och sista fasen av interfasen. i denna fas genomgår cellen de sista förberedelserna för meios.

Under DNA-duplicering i S-fasen replikeras varje kromosom för att producera två identiska kopior, kallade systerkromatider, som hålls samman i centromeren. Centrosomerna, som är strukturerna som organiserar den meiotiska spindelns mikrotubuli, replikeras också. Detta förbereder cellen för att komma in i profas I, den första meiotiska fasen.

Profas I

Figur 1. Tidigt i profas I samlas homologa kromosomer för att bilda en synaps. Kromosomerna är bundna tätt i varandra och i perfekt inriktning av ett proteingitter vid centromeren.

När kärnhöljet börjar brytas ner, kommer de proteiner som är associerade med homologa kromosomer paret nära varje Övrig. (Minns att homologa kromosomer i mitos inte parar ihop. I mitos raderar homologa kromosomer från slut till slut så att varje dottercell får en systerkromatid från båda medlemmarna i det homologa paret när de delar sig.) parning av de homologa kromosomerna kallas synaps. I synapsen är generna på kromatiderna i de homologa kromosomerna inriktade exakt med varandra (figur 1). Synaptonemal-komplexet stöder utbytet av kromosomala segment mellan icke-syster homologa kromatider, en process som kallas korsning. Korsning sker vid chaiasmata (singular = chiasma), kontaktpunkten mellan icke-systerkromosomer i ett homologt par (figur 2).

I slutet av profas I hålls paren ihop endast vid chiasmatan och kallas tetrader eftersom de fyra systerkromatiderna i varje par homologa kromosomer nu är synliga.

Figur 2. Delning sker mellan icke-syster-kromatider av homologa kromosomer. Resultatet är ett utbyte av genetiskt material mellan homologa kromosomer.

Övergångshändelserna är den första källan till genetisk variation i kärnorna som produceras av meios. En enskild korsningshändelse mellan homologa icke-syster-kromatider leder till ett ömsesidigt utbyte av ekvivalent DNA mellan en maternell kromosom och en faderlig kromosom. När systerkromatiden flyttas in i en könscell kommer den att bära DNA från en förälder till individen och lite DNA från den andra föräldern. Flera korsningar i en arm av kromosomen har samma effekt, och utbyter segment av DNA för att skapa rekombinanta kromosomer. . I slutet av prometafas I är varje tetrad bunden till mikrotubuli från båda polerna, med en homolog kromosom vänd mot varje pol. De homologa kromosomerna hålls fortfarande samman vid chiasmata.

Dessutom har kärnmembranet bryts ner helt.

Metafas I

Under metafas I, den homologa kromosomer är ordnade i mitten av cellen med kinetokorerna vända mot motsatta poler. De homologa paren orienterar sig slumpmässigt vid ekvatorn. Kom ihåg att homologa kromosomer inte är identiska. De innehåller små skillnader i deras genetiska information, vilket gör att varje könsorgan har en unik genetisk sammansättning. Denna slumpmässighet är den fysiska grunden för skapandet av den andra formen av genetisk variation hos avkommor. Antalet variationer beror på antalet kromosomer som utgör en uppsättning. Det finns två möjligheter för orientering vid metafasplattan; det möjliga antalet inriktningar är därför lika med 2n, där n är antalet kromosomer per uppsättning. Människor har 23 kromosompar, vilket resulterar i över åtta miljoner (223) möjliga genetiskt distinkta könsceller. Detta antal inkluderar inte variabiliteten som tidigare skapades i systerkromatiderna genom crossover. Med tanke på dessa två mekanismer är det mycket osannolikt att några två haploida celler som härrör från meios kommer att ha samma genetiska sammansättning (Figur 3).

Figur 3. Slumpmässigt, oberoende sortiment under metafas I kan demonstreras genom att överväga en cell med en uppsättning av två kromosomer (n = 2).I det här fallet finns det två möjliga arrangemang vid ekvatorialplanet i metafas I. Det totala möjliga antalet olika gameter är 2n, där n är lika med antalet kromosomer i en uppsättning. I detta exempel finns det fyra möjliga genetiska kombinationer för könscellerna. Med n = 23 i humana celler finns det över 8 miljoner möjliga kombinationer av faderliga och moderns kromosomer.

För att sammanfatta de genetiska konsekvenserna av meios I, rekombineras moderns och faderns gener genom crossover händelser som inträffar mellan varje homologt par under profas I. Dessutom ger det slumpmässiga sortimentet av tetrader på metafasplattan en unik kombination av moder- och faderkromosomer som tar sig in i könscellerna.

Anafas I

I anafas I drar mikrotubuli de länkade kromosomerna isär. Systerkromatiderna förblir tätt bundna ihop och centromeren. Chiasmatan bryts i anafas I när mikrotubuli fästa vid de sammansmälta kinetokorerna drar isär de homologa kromosomerna (Figur 4).

Figur 4. Processen för kromosominriktning skiljer sig mellan meios I och meios II. I prometafas I fäster mikrotubuli till de sammansmälta kinetokorerna i homologa kromosomer, och de homologa kromosomerna är anordnade vid cellens mittpunkt i metafas I. I anafas I separeras de homologa kromosomerna. I prometafas II fäster mikrotubuli till kinetokorerna för systerkromatider, och systerkromatiderna är ordnade vid mittpunkten för cellerna i metafas II. I anafas II separeras systerkromatiderna.

Telofas I och cytokinese

I telofas når de separerade kromosomerna motsatta poler. Resten av de typiska telofashändelserna kan eller kanske inte inträffa, beroende på art. I vissa organismer bildas kromosomerna och kärnhöljen bildas runt kromatiderna i telofas I. I andra organismer sker cytokinese – den fysiska separationen av de cytoplasmiska komponenterna i två dotterceller – utan reformering av kärnorna. I nästan alla djurarter och vissa svampar separerar cytokinese cellinnehållet via en klyvningsfår (sammandragning av aktinringen som leder till cytoplasmisk uppdelning). I växter bildas en cellplatta under cellcytokinese genom att Golgi-vesiklar smälter samman vid metafasplattan. Denna cellplatta kommer i slutändan att leda till bildandet av cellväggar som separerar de två dottercellerna.

Två haploida celler är slutresultatet av den första meiotiska uppdelningen. Cellerna är haploida eftersom det vid varje pol finns bara en av varje par av de homologa kromosomerna. Därför är endast en hel uppsättning kromosomer närvarande. Det är därför cellerna anses haploida – det finns bara en kromosomuppsättning, trots att varje homolog fortfarande består av två systerkromatider. Kom ihåg att systerkromatider bara är duplikat av en av de två homologa kromosomerna (med undantag för förändringar som inträffade under korsningen). I meios II kommer dessa två systerkromatider att separeras och skapa fyra haploida dotterceller.

Bidra!

Förbättra den här sidanLäs mer