МЕЈОЗА: ФУНКЦИЈА, ФАЗЕ И ЊИХОВЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Мејоза је врста деобе ћелија које карактерише еукариотским организмима чији животни циклус је фаза полног размножавања. Кроз овај процес број хромозома у ћелијама који се дели је преполовљен, због чега је познат и као "редуктивна подела".

Према основама ћелијске теорије „свака ћелија потиче из друге ћелије“ и познато је да једна ћелија настаје друга кроз процес деобе који се састоји од дуплирања њених унутрашњих компоненти (ДНК, протеина итд.) ) и њихово раздвајање у две ћелије "ћерке", које су практично једнаке једна другој.

Резиме шеме мејозе: 1) Умножавање хромозома 2) Упаривање хомологних хромозома 3) Прелазак преко 4) Прва мејотска подела (један од дуплираних хромозома по кћеркој ћелији) 5) Друга мејотска подела (по један хромозом од сваког један по ћелији ћерке) (Извор: Петер цокхеад преко Викимедиа Цоммонс)

Овај процес омогућава континуитет живота и "непромењен" пренос генетског материјала на следеће генерације. Мејоза се јавља како у ћелијама вишећелијских организама, тако и у једноћелијским организмима (протозоа, квас и бактерија, између многих других).

За неке организме ово је главни облик размножавања и познат је као асексуална репродукција. Међутим, репродукција вишећелијских живих бића која имају различите развојне циклусе је мало сложенија и подразумева да су све ћелије истог организма формиране из врло посебне ћелије која се зове зигота.

Жигота је резултат процеса званог сексуална репродукција, који укључује фузију две геметичке или сексуалне ћелије, произведене од стране две различите јединке (углавном "мушко" и "женско") и које поседују половину генетских информација сваки.

Процес производње ових полних ћелија познат је код вишећелијских организама као мејоза и има главну функцију стварања ћелија са половином хромозомског оптерећења, то јест хаплоидних ћелија.

Функција мејозе

Мејоза је централни део или "срце" сексуалне репродукције, што се чини еволуцијски повољним "стицањем", као што је усвојила већина животињских и биљних врста.

Овај процес укључује комбинацију два различита генома, који се завршава формирањем потомства „новом“ генетском задужбином, што заузврат подразумева пораст променљивости.

Кроз ову редуктивну деобу ћелија, специјализоване ћелије у телу вишећелијских животиња и биљака, познате као ћелије клијалих линија, производе полне или гаметске ћелије које када се стапају, стварају ћелију која се зове зигота. .

Смањење броја хромозомског броја мејозом је суштински корак за сједињење две полне ћелије које настају да "регенеришу" диплоидни хромосомски комплемент у следећој генерацији, обезбеђујући континуитет врсте.

Смањење броја хромосома је могуће, пошто током мејозе један круг репликације ДНК прати два узастопна круга сегрегације хромосома.

Конкурентска предност

Чињеница да се две јединке репродуктивно размножавају и долази до спајања две генетски различите гамете, чији су хромозоми претходно "мешани" случајним процесима ", може са становишта надметања значити еволуцијску предност.

Мејоза, која ствара ћелије са новом генетском комбинацијом која се стапа током сексуалне репродукције, омогућава појединцима који су производ такве репродукције да се адаптирају да опстану у окружењима која су суштински различита.

Елиминација "штетних" алела

Будући да је популација подложна појави нових алела мутацијама (од којих многе могу бити штетне или штетне), мејоза и сексуална репродукција могу погодовати брзом уклањању ових алела, спречавајући њихово нагомилавање и даље ширење.

Фазе мејозе

Мејотски процес се може објаснити "раздвајањем" или "расподјелом" хромозома ћелије у чијој се подјели смањује његово хромосомско оптерећење, што се догађа кроз двије подјеле познате као прва мејотска подјела и друга мејотска подјела, а то је последња прилично слична митотској подели.

Као што ћемо видети у даљем тексту, свака од две мејозе састоји се од профазе, метафазе, анафазе и телофазе.

Фазе мејозе (Извор: Боумпхреифр виа Викимедиа Цоммонс)

- Прва мејотска подела

Мејоза И или прва мејотска подјела започиње сједињењем чланова сваког хомологног пара хромозома (мајчински и очински хромозом које диплоидни организми насљеђују од својих родитеља).

Приступ

Као и код митозе, сучеље је фаза станичног циклуса клице која претходи мејози. Током ове фазе долази до јединог случаја репликације ћелијске ДНК, који ствара мајчински и очински хромозом (то су диплоидне ћелије) који се састоје од две сестринске хроматиде.

Профаза И

Током профазе И мејозе И, сједињење или физички контакт хомологних хромозома (еквивалентни хромозом два различита родитеља, оца и мајке) догађа се дуж њихове дужине.

Овај догађај је познат као синапса и то је процес којим су четири хроматиде повезане, по два из сваког хомологног хромозома, због чега се добијена структура назива тетрадни или бивалентни комплекс (број тетрада у ћелији током профазе је еквивалентно хаплоидном броју хромозома).

У сваком тетраду, несродне хроматиде, односно оне које припадају хомологним хромозомима, рекомбинују се процесом званим цроссовер, који резултира генетском разменом хромозома "сечењем и лепљењем" случајних фрагмената у случајне положаје, генерисање нових комбинација гена.

Након што дође до рекомбинације, центромери хомологних хромозома се одвајају, остајући обједињени само регионима познатим као цхиасми, а који одговарају прекриженим местима. Сестринске хроматиде, међутим, остају повезане преко центромера.

Током ове фазе мејозе И, ћелије расту и синтетишу резервне молекуле. Поред тога, цени се формирање вретена микротубула и у касној фази фазе И нуклеарна овојница нестаје, а кроматидне тетраде јасно се виде под светлосним микроскопом.

Ова фаза се завршава када се тетраде пореде у екваторијалној равни дељиве ћелије.

Метафаза И

Током метафазе, влакна вретена микротубуле се причвршћују на центромере хомологних хромозома и на супротне полове ћелије; То је супротно ономе што се догађа током митозе, у којој су центромери сестринских хроматид причвршћени за микротубуле на супротним половима.

Анафаза И

У овој фази, дуплирани хомологни хромозоми се одвајају, јер се „повлаче“ према супротним половима ћелије захваљујући микротубулима вретена. Тада се на сваком полу налази случајна комбинација хромозома, али само по један члан сваког хомологног пара.

Током анафазе И сестринске хроматиде остају везане једна за другу кроз своје центромере, што се разликује од митозе, јер се током митотичке анафазе сестринске хроматиде раздвајају на супротним половима ћелије.

Телофаза И

У овом тренутку, хроматиди се „декондензирају“, односно постају мање видљиви под микроскопом, губећи свој карактеристични облик. Нуклеарна овојница се реорганизује и долази до цитокинезе или одвајања кћерских ћелија које имају хаплоидни број хромозома, али који се састоји од дуплираних хромозома (са њихова два хроматида).

Између телофазе И и следеће мејотске поделе постоји кратко време познато као интеркинеза, мада се не јавља код свих организама.

- Друга мејотска подела

Током друге поделе, сестринске хроматиде су раздвојене, што се догађа и током митозе, али без да се ДНК претходно реплицира.

Профаза ИИ

Профаза ИИ је врло слична митотичкој профази. У овој фази не постоји унија хомологних хромозома и не постоји цроссовер.

У профази ИИ хроматиди поново постају видљиви, односно хроматин се кондензује. Влакна вретена зраче из сваког пола, издужујући се ка центромерама који спајају сестринске кроматиде.

Коначно, нуклеарна овојница нестаје и микротубуле са супротних полова достижу центромере сваке хроматиде и оне се поравнавају у екваторијалној равни ћелије.

Метафаза ИИ

Метафаза ИИ се разликује од метафазе И с обзиром на број хроматида који се редају у екваторијалној равни. У метафази И виде се тетраде, док су у ИИ примећене само сестринске хроматиде истог хромозома, као у митотичкој метафази.

Анафаза ИИ

У овом стадију сестринске хроматиде раздвајају се док су померене према супротним половима ћелије. Од овог тренутка, сваки хроматид се сматра независним хромосомом.

Телофаза ИИ

На почетку телофазе, тада се нуклеарна овојница регенерише на некомплицираном сету хомологних хромозома који су били дистрибуирани у сваком полу ћелије, након чега долази до цитокинезе или одвајања кћерских ћелија.

Мејотска подела диплоидне ћелије производи четири хаплоидне ћелије, од којих свака има различиту комбинацију гена, пошто је извршена рекомбинација.

Референце

1. Албертс, Б., Браи, Д., Хопкин, К., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Рафф, М.,… и Валтер, П. (2013). Битна ћелијска биологија. Гарланд Сциенце.
2. Бернстеин, Х. и Бернстеин, Ц. (2013). Еволуцијско порекло и адаптивна функција мејозе. Ин Меиосис ИнтецхОпен.
3. Хунт, ПА, и Хассолд, ТЈ (2002). Секс је битан у мејози. Наука, 296 (5576), 2181-2183.
4. Клецкнер, Н. (1996). Мејоза: како то може радити? Зборник радова Националне академије наука, 93 (16), 8167-8174.
5. Соломон, ЕП, Берг, ЛР и Мартин, ДВ (2011). Биологија (9. изд.). Броокс / Цоле, Ценгаге Леарнинг: УСА.
6. Вилленеуве, АМ, и Хиллерс, КЈ (2001). Откуда мејоза? Целл, 106 (6), 647-650.