βιολογία

Μεΐωση

Σημασία της μείωσης

Μέσα σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό είναι απαραίτητο όλα τα κύτταρα (να μην αναγνωρίζονται ο ένας στον άλλον ως ξένο) έχουν την ίδια κληρονομική κληρονομιά. Αυτό επιτυγχάνεται με μίτωση, διαιρώντας τα χρωμοσώματα μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων, στα οποία εξασφαλίζεται η ισότητα της γενετικής πληροφορίας από τον μηχανισμό αναγωγής του DNA, σε μια κυτταρική συνέχεια που πηγαίνει από το ζυγώτη στα τελευταία κύτταρα του σώματος, ονομάζεται σωματική γραμμή κυτταρικών γενεών.

Εάν, ωστόσο, υιοθετηθεί ο ίδιος μηχανισμός στην παραγωγή των απογόνων, το σύνολο του είδους θα αποτελείται από γενετικά ίσα άτομα. Μια τέτοια έλλειψη γενετικής ποικιλότητας θα μπορούσε εύκολα να θέσει σε κίνδυνο την επιβίωση των ειδών μεταβάλλοντας τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο το είδος, στο πλαίσιο της μεταβλητότητας του γενετικού υλικού που παραδέχεται, να μπορεί να προκαλέσει ανακατανομή, ανάμιξη, όχι εντός του ενιαίου οργανισμού, αλλά στο πέρασμα από τη μια γενιά στην άλλη. Τα φαινόμενα της σεξουαλικότητας και ο ιδιαίτερος μηχανισμός της κυτταρικής διαίρεσης που ονομάζεται μεΐωση παρέχουν αυτό.

Τι είναι η μεΐωση

Η μεΐωση εμφανίζεται μόνο στα κύτταρα της βλαστικής σειράς . Όταν μια μακρά σειρά μιτωτικών διαιρέσεων έχει πολλαπλασιάσει επαρκώς τον αριθμό των διαθέσιμων γεννητικών κυττάρων, ο τελευταίος εισέρχεται στη μεΐωση, προετοιμάζοντας έτσι τους γαμέτες. Οι γαμετοί, που συγχωνεύονται σε γονιμοποίηση, συγκεντρώνουν το χρωμοσωμικό τους υλικό. Εάν οι γαμέτες ήταν διπλοειδείς, όπως και τα άλλα κύτταρα του σώματος, η σύντηξή τους στο ζυγό θα έδινε στα παιδιά την κληρονομιά 4n. αυτά θα δώσουν στα παιδιά 8n και ούτω καθεξής.

Για να διατηρηθεί σταθερός ο αριθμός των χρωμοσωμάτων του είδους, οι γαμέτες πρέπει να είναι απλοειδείς, δηλαδή με τον αριθμό n αντί με το 2n των χρωμοσωμάτων. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μείωση.

Η μεΐωση μπορεί να γίνει κατανοητή ως η διαδοχή δύο μιτωτικών διαιρέσεων χωρίς να παρεμβληθεί μια διαφοροποίηση.

Σε κάθε μία από τις δύο διαδοχικές διαιρέσεις, που προέρχονται από ένα διπλοειδές κύτταρο γεννητικών τεσσάρων απλοειδών κυττάρων, υπάρχει η διαδοχή της προφανούς, μετάφασης, αναφάσης, τελοφάσης και κυτταροδιάτασης.

Ωστόσο, η προφορά της πρώτης μειοτικής διαίρεσης είναι ιδιαίτερα περίπλοκη, δημιουργώντας μια διαδοχή στιγμών που παίρνουν τα αντίστοιχα ονόματα του λεπτωτενίου, του ζιγκοτενίου, του pachitene, του diplotene και του diacinesi.

Θεωρούμε αυτές τις στιγμές μία προς μία, ακολουθώντας τη συμπεριφορά ενός ζεύγους χρωμοσωμάτων.

Leptotene . Είναι η αρχή της μείωσης. Τα χρωμοσώματα αρχίζουν να γίνονται αντιληπτά, ακόμη δεν είναι πολύ σπειροειδή.

Ζιγκοτένιο . Τα χρωμοσώματα αναγνωρίζονται σαφέστερα και τα ομόλογα χρωμοσώματα φαίνεται να πλησιάζουν. (Να θυμάστε ότι τα νήματα που τείνουν να πλησιάζουν, παράλληλα μεταξύ τους, είναι 4: δύο χρωματοειδή για κάθε ένα από τα δύο ομόλογα χρωμοσώματα).

Pachitene . Τα τέσσερα χρωματοειδή νήματα προσκολλώνται σε ολόκληρο το μήκος τους, ανταλλάσσουν το ένα το άλλο μεταξύ τους, για σπάσιμο και συγκόλληση.

Diplotene . Καθώς αυξάνεται ο σπειροειδής και επομένως η αύξηση του πάχους, τα χρωμοσώματα τείνουν να παίρνουν την ξεχωριστή τους ατομικότητα: με κάθε κεντρομερές που συνδυάζει ένα διπλό σκέλος.

Τα σημεία στα οποία πραγματοποιήθηκε η ανταλλαγή λόγω θραύσης και συγκόλλησης (chiasm) εξακολουθούν να διατηρούν μαζί τα νημάτια (χρωμόνες) σε διαφορετικά τμήματα. Οι τέσσερις χρωμονέμες, που ενώνονται σε ζεύγη από τα κεντρομερή και ποικίλλουν προσκολλημένοι στα chiasms, σχηματίζουν τα tetrodes.

Diacinese . Οι τετράδες τείνουν να τοποθετούνται στον ισημερινό του άξονα. η πυρηνική μεμβράνη έχει εξαφανιστεί. ξεκινά ο διαχωρισμός των centromeres. Καθώς συμβαίνει αυτό, τα χρωμοσώματα, που έχουν ήδη συνδεθεί στο chiasmus, χωρίζονται.

Μετά την μεταφάση, τα δύο κεντρομερή (που δεν έχουν ακόμη χωριστεί) μεταναστεύουν στους αντίθετους πόλους της ατράκτου.

Η αναφάση, η τελοφαίρεση και η κυτταροδιάγνωση της πρώτης διαίρεσης ακολουθούν με ταχεία διαδοχή και αμέσως μετά τη δεύτερη διαίρεση.

Ενώ μετά τη μεταφάση της πρώτης διαίρεσης τα κεντρομερή μετανάστευσαν στους πόλους της ατράκτου σύροντας δύο νημάτια, στη δεύτερη μεταφάση κάθε κεντρομερή χωρίζει. Τα δύο κύτταρα που προέκυψαν από την πρώτη διαίρεση είχαν λάβει n centromeres με 2n νημάτια, αλλά η επακόλουθη διαίρεσή τους δημιουργεί 4 κύτταρα, το καθένα με n νήματα (δηλαδή, σε αυτό το σημείο, n χρωμοσώματα).

Αυτό το γενικό σχήμα εξηγεί τρία διαφορετικά και παράλληλα φαινόμενα:

  1. η μείωση του συνόλου χρωμοσωμάτων από το διπλοειδές (2n) του οργανισμού στο απλοειδές (η) του γαμέτη.

  2. Η τυχαία απόδοση στο γαμέτα ενός ή του άλλου χρωμοσώματος, μητρικής ή πατρικής προέλευσης.

  3. Η ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων πατρικής και μητρικής προέλευσης (με ανάμειξη του γενετικού υλικού, όχι μόνο σε επίπεδο ολόκληρων χρωμοσωμάτων, αλλά και εντός των ίδιων των χρωμοσωμάτων).

Επεξεργασμένο από: Lorenzo Boscariol