Anatomi-Lexikon

meios

definition

Meios är en speciell form av kärndelning och är också känd som mognadsdelning. Den innehåller två divisioner som förvandlar en diploid föräldercell till fyra haploida dotterceller.

Dessa dotterceller innehåller var och en en kromatidkromosom och är inte identiska. Dessa könsceller behövs för sexuell reproduktion.

introduktion

Hos män är könscellerna de spermier som bildas i testiklarna. Motsvarande hos kvinnor är äggcellerna som hon har från födseln.

En haploid könscell från varje förälder smälter samman till en dubbel uppsättning kromosomer, som finns i alla andra kroppsceller.

Om en av de två divisionerna är felaktig under meios kan numeriska kromosomavvikelser såsom trisomi 21 (känt som Downs syndrom).

Vilken funktion har meios?

Funktionen av meios är produktionen av könsceller i både kvinnliga och manliga levande saker. Dessa krävs för sexuell reproduktion och finns följaktligen hos däggdjur och människor.

Efter meios, en cell med en dubbel (diploid) Kromosomuppsättning med fyra celler med en enkel (haploid) Uppsättning av kromosomer.

Denna minskning av uppsättningen kromosomer är mycket viktig, eftersom annars skulle två könsceller med en dubbel uppsättning kromosomer smälta samman under befruktning. Resultatet skulle bli en levande varelse med fyra gånger (tetraploid) Uppsättning av kromosomer. Denna kromosomavvikelse står för cirka 5% av alla missfall.

Förutom att minska antalet kromosomer och producera könsceller har meios en annan funktion. Genom att slumpmässigt fördela kromatiderna till de fyra dottercellerna säkerställer meios genetisk mångfald.

Förutom den slumpmässiga fördelningen av genomet finns det också utbyte av genetisk information mellan moderns och faderns kromosomer. Denna process kallas cross-over och ökar ytterligare genetisk rekombination och mångfald.

Det här ämnet kan också vara av intresse för dig: Funktioner i cellkärnan

Vad är förloppet med meios?

Processen med meios är alltid densamma och kan grovt delas in i två delar. Dessa består i sin tur av flera faser, som dock är identiska i båda divisionerna.

Första uppdelningen av meios

Meios börjar med en fördubbling av de två kromatiderna, så att cellen har en dubbel uppsättning kromosomer med fyra kromatider.Detta följs av den första uppdelningen av meios, där de två paren av kromosomer är åtskilda från varandra.

De resulterande två cellerna har vardera en kromosom med två kromatider. Denna uppdelning kallas reduktionsdelning, eftersom den dubbla uppsättningen kromosomer halveras. Den körs i flera faser, som har samma namn som i mitos:

Prophase
Metafas
Anafas
Telofas.

Dessutom, i denna del av meios, är det genetiska materialet fortfarande rekombinerat i kromosomerna. Det är ett utbyte av vissa delar av DNA mellan de två kromosomerna, vilket är känt som cross-over.

Andra uppdelningen av meios

Den andra delen av meios består av den så kallade ekvationsdelningen. Här skiljs de två systerkromatiderna från varandra. Totalt skapas fyra könsceller som, som genetiskt material, endast innehåller en kromatid.

Som i den första meiotiska uppdelningen, de fyra faserna (Profas, metafas, anafas, telofas) hitta igen.

Separationen av systerkromatiderna i den andra delen av meios kan jämföras med mitos, eftersom där separeras kromatiderna och dras till motsatta cellpoler.

Vilka är faserna av meios?

Meios är viktig för könscellsutveckling och kan delas in i olika stadier. Först och främst måste man skilja mellan meios I och meios II. Denna klassificering är meningsfull eftersom två celldelningar uppträder under meios.

Den första divisionen kallas reduktionsdelningen eftersom de två homologa kromosomerna är åtskilda från varandra. En enda uppsättning kromosomer skapas således från en dubbel uppsättning kromosomer.

Denna första meios kan delas in i fyra faser:

Profas i
Metafas I.
Anafas I.
Telofas I.

Den ursprungliga cellen har två kromosomer som dupliceras genom replikering. Resultatet är en cell med fyra kromatider.

I profas komprimeras kromosomerna och närmar sig varandra. Denna rumsliga närhet av båda kromosomerna är viktig för följande övergång. Båda kromosomerna utbyter genetiskt material, vilket ökar den genetiska mångfalden.

Därefter kommer metafasen, där de två homologa kromosomerna är ordnade i ekvatorialplanet. Samtidigt bildas spindelapparaten.

I anafasen separeras kromosomparen från varandra och dras till motsatta cellpoler.

I den sista fasen, telofasen, samlas cellmembranet så att två dotterceller skapas. Dessa har en enkel uppsättning kromosomer, men den består av två kromatider.

Därefter kommer den andra uppdelningen av meios. Detta kallas ekvationsdelning och påverkar båda haploida dotterceller. Under denna uppdelning separeras systerkromatiderna från varandra så att totalt fyra celler med en kromatid blir resultatet.

Meios II liknar mycket mitos och kan också delas in i samma faser:

Profas II
Metafas II
Anafas II
Telofas II

I profaset kondenserar systerkromatiderna och spindelapparaten börjar bildas.

I metafasen är kromatiderna ordnade i ekvatorialplanet så att båda kromatiderna ligger ungefär på samma avstånd från cellpolen.

I anafasen separeras systerkromatiderna från varandra och migrerar mot cellpolen.

I telofasen samlas cellmembranet igen och nya kärnhöljen bildas.

Detta resulterade i totalt fyra dotterceller som innehåller en enkel uppsättning kromosomer i form av en kromatid som genetiskt material.

Dessa könsceller, könsceller eller könsceller, skapas olika i båda könen.

Hos kvinnor är äggcellerna närvarande från födseln, men är i ett slags vilande läge fram till puberteten. När sexuell mognad börjar mognar en äggcell varje månad, som sedan kan befruktas.

Hos män börjar produktionen av spermier i testiklarna inte förrän puberteten börjar. Till skillnad från kvinnor kan män fortfarande bilda könsceller långt in i ålderdomen.

Vad är skillnaden mot mitos?

Meios är mycket lik mitos med avseende på den andra meiotiska uppdelningen, men det finns vissa skillnader mellan de två cellkärnans uppdelningar.

Resultat

Resultatet av meios är könsceller med en enkel uppsättning kromosomer som är lämpliga för sexuell reproduktion. Mitosis skapar dotterceller som är identiska med varandra och har en dubbel uppsättning kromosomer. Dessa celler har inte reproduktionsfunktionen utan ersätter gamla, döda eller inte längre fullt fungerande kroppsceller.

Antal divisioner

En annan skillnad mellan meios och mitos är det olika antalet divisioner. Två avdelningar är nödvändiga i meios. I den första reduktionsdelningen separeras de två paren av kromosomer; i följande ekvationsdelning separeras de två systerkromatiderna från varandra.

I motsats härtill, med mitos, är en uppdelning tillräcklig. I den här uppdelningen separeras systerkromatiderna så att två genetiskt identiska dotterceller uppstår.

Varaktighet

Men meios och mitos skiljer sig inte bara i funktion och antal indelningar utan också i varaktighet. Mitos är en relativt snabb process som tar ungefär en timme att slutföra. Meios tar däremot mycket längre tid och kan stagnera i en fas under flera år eller till och med årtionden.

Detta är fallet med äggcellerna som redan skapats vid födseln, men alla är i viloläge tills de når sexuell mognad.

Utvecklingen av manliga könsceller, spermierna, tar också cirka 64 dagar. Av dessa faller cirka 24 dagar till meios.

Du hittar mer information om detta ämne på: Mitosis - Simply Explained!

Vad är övergången?

Övergången beskriver utbytet av genetiskt material mellan två kromatider. På så sätt närmar sig varandra, korsar varandra och byter sedan vissa DNA-fragment.

Denna process äger rum under uppdelning av könsceller (meios) istället för. Övergången kan tilldelas profas I, som kan delas in i fem faser.

Innan den första uppdelningen av meios börjar fördubblas DNA så att det finns fyra kromatider i cellen. Den första fasen av profas I är att Leptoten, där kromosomerna kondenseras och blir synliga under ljusmikroskopet.

Detta är nästa Zygoten, där kromosomerna närmar sig varandra och en homolog kromosomparning skapas. Denna rumsliga närhet av båda kromosomerna är förutsättningen för att kunna utbyta genetiskt material. Samtidigt bildas det synaptonemal-komplexet. Detta är ett komplex av flera proteiner som bildas mellan kromosomerna och säkerställer deras exakta position.

Härefter Pachytan den faktiska övergången sker nu. Det fanns redan brott i DNA under de två föregående faserna. Nu korsar två kromatider varandra och brytpunkterna repareras. Moderns och faderns kromosomer utbyter små DNA-segment. Dessa crossovers är synliga som chiasmata under ljusmikroskopet.

i Diplom det synaptonemal-komplexet löses upp och kromosomerna är endast anslutna till varandra vid chiasmatan.

I den sista fasen av profas I, Diakinesis, upplöses kärnmembranet, den mitotiska spindeln börjar byggas upp och meios kan ske i den vanliga sekvensen.

Övergången används för intrakromosomal rekombination och spelar tillsammans med slumpmässig tilldelning av det genetiska materialet till könscellerna en viktig roll i de olika egenskaperna.

Hur sker trisomi 21?

Trisomi 21 är en sjukdom som orsakas av den tredubbla närvaron av den 21: a kromosomen. I friska celler dupliceras kromosomerna så att människor har totalt 46 kromosomer. En patient med trisomi 21 har 47 kromosomer och har Downs syndrom.

Den trefaldiga närvaron av den 21: e kromosomen orsakas i de flesta fall av ett fel i meios.

Meios förvandlar en cell med fyra kromatider till fyra könsceller, var och en med en kromatid, genom två divisioner. Fel kan dock uppstå i båda löptiderna. Som ett resultat fördelas inte kromatiderna korrekt över bakteriecellerna och könsceller med två kromatider följer.

Dessa könsceller har duplicerat enskilda kromosomer, i Downs syndrom den 21: a kromosomen. Om en sådan äggcell smälter samman med en hälsosam sperma har embryot den 21: a kromosomen i tre kopior.

Symtomen på denna numeriska kromosomavvikelse är olika och kan variera i svårighetsgrad. Ofta är sådana barn andligt retarderade, stuntade och har medfödda hjärtfel.

Risken för att utveckla sjukdomen ökar med moderns ålder, så att många äldre gravida kvinnor föredrar att göra ett fostervattentest.

Om du har ytterligare intresse för detta ämne, läs vår nästa artikel nedan: Down syndrom