Anatomi-Leksikon

meiose

definition

Meiose er en særlig form for kerneopdeling og er også kendt som modenhedsopdeling. Den indeholder to divisioner, der omdanner en diploid forældercelle til fire haploide datterceller.

Disse datterceller indeholder hver et 1 kromatidkromosom og er ikke identiske. Disse kimceller er nødvendige for seksuel reproduktion.

introduktion

Hos mænd er kimcellerne de sædceller, der dannes i testiklerne. Ækvivalent hos kvinder er de ægceller, hun har fra fødslen.

En haploide kimcelle fra hver forælder smelter sammen i et dobbelt sæt kromosomer, som kan findes i alle andre kropsceller.

Hvis en af de to divisioner er defekt under meiose, kan numeriske kromosomafvigelser såsom trisomi 21 (kendt som Downs syndrom).

Hvad er funktionen af meiose?

Funktionen af meiose er produktionen af kimceller i både kvindelige og mandlige levende ting. Disse er nødvendige til seksuel reproduktion og findes følgelig hos pattedyr og mennesker.

Efter meiose, en celle med en dobbelt (diploid) Kromosomsæt med fire celler med et simpelt (haploide) Sæt med kromosomer.

Denne reduktion i sæt af kromosomer er meget vigtig, da ellers ville to kimceller med et dobbelt sæt kromosomer smelte sammen under befrugtning. Resultatet ville være et levende væsen med fire gange (tetraploid) Sæt med kromosomer. Denne kromosomabnormalitet tegner sig for ca. 5% af alle aborter.

Ud over at reducere antallet af kromosomer og producere kimceller har meiose en anden funktion. Ved tilfældig fordeling af kromatiderne til de fire datterceller sikrer meiose genetisk mangfoldighed.

Ud over den tilfældige fordeling af genomet er der også udveksling af genetisk information mellem moder- og fædrekromosomer. Denne proces er kendt som krydsning og øger genetisk rekombination og mangfoldighed yderligere.

Dette emne kan også være af interesse for dig: Funktioner af cellekernen

Hvad er forløbet af meiose?

Processen med meiose er altid den samme og kan groft opdeles i to dele. Disse består igen af flere faser, som imidlertid er identiske i begge divisioner.

Første division af meiose

Meiose starter med fordobling af de to kromatider, så cellen har et dobbelt sæt kromosomer med fire kromatider.Dette efterfølges af den første opdeling af meiose, hvor de to par kromosomer er adskilt fra hinanden.

De resulterende to celler har hver et kromosom med to kromatider. Denne division kaldes reduktionsdeling, da det dobbelte sæt kromosomer halveres. Den kører i flere faser, som har de samme navne som i mitose:

Prophase
Metafase
Anafase
Telofase.

Derudover er det genetiske materiale i denne del af meiose stadig rekombineret inden for kromosomerne. Det er en udveksling af visse sektioner af DNA mellem de to kromosomer, som er kendt som krydsning.

Anden division af meiose

Den anden del af meiose består af den såkaldte ligningsopdeling. Her adskilles de to søsterkromatider fra hinanden. Der oprettes i alt fire kimceller, der som genetisk materiale kun indeholder en kromatid.

Som i den første meiotiske division var de fire faser (Profase, metafase, anafase, telofase) find igen.

Adskillelsen af søsterkromatiderne i anden del af meiose kan sammenlignes med mitose, da der er kromatiderne adskilt og trukket til modsatte cellepoler.

Hvad er faser af meiose?

Meiose er vigtig for kimcelleudvikling og kan opdeles i forskellige faser. Først og fremmest skal man skelne mellem meiose I og meiose II. Denne klassifikation giver mening, fordi to celledelinger opstår under meiose.

Den første division kaldes reduktionsdelingen, fordi de to homologe kromosomer er adskilt fra hinanden. Et enkelt sæt kromosomer oprettes således ud fra et dobbelt sæt kromosomer.

Denne første meiose kan opdeles i fire faser:

Profase i
Metafase I.
Anafase I.
Telofase I.

Den oprindelige celle har to kromosomer, der duplikeres gennem replikation. Resultatet er en celle med fire kromatider.

I profase komprimeres kromosomerne og nærmer sig hinanden. Denne rumlige nærhed af begge kromosomer er vigtig for den følgende passage. Begge kromosomer udveksler genetisk materiale, hvilket øger den genetiske mangfoldighed.

Dernæst kommer metafasen, hvor de to homologe kromosomer er arrangeret i ækvatorialplanet. Samtidig dannes spindelapparatet.

I anafasen adskilles kromosomparene fra hinanden og trækkes til de modsatte cellepoler.

I den sidste fase, telofasen, indsnævres cellemembranen, så der oprettes to datterceller. Disse har et simpelt sæt kromosomer, men det består af to kromatider.

Dernæst kommer anden division af meiose. Dette kaldes ligningsdeling og påvirker begge haploide datterceller. Under denne opdeling adskilles søsterkromatiderne fra hinanden, således at i alt fire celler med et kromatid resultat.

Meiose II ligner meget på mitose og kan også opdeles i de samme faser:

Profase II
Metafase II
Anafase II
Telophase II

I profasen kondenserer søsterkromatiderne, og spindelapparatet begynder at dannes.

I metafasen er kromatiderne arrangeret i ækvatorialplanet, så begge kromatider er omtrent samme afstand fra cellepolen.

I anafasen adskilles søsterkromatiderne fra hinanden og migrerer mod cellepolen.

I telofasen indsnævres cellemembranen igen, og der dannes nye nukleare konvolutter.

Dette resulterede i i alt fire datterceller, der indeholder et simpelt sæt kromosomer i form af et kromatid som genetisk materiale.

Disse kimceller, kønsceller eller kønsceller er skabt forskelligt i begge køn.

Hos kvinder er ægcellerne til stede fra fødslen, men er i en slags sovende tilstand indtil puberteten. Med begyndelsen af seksuel modenhed modnes en ægcelle hver måned, som derefter kan befrugtes.

Hos mænd begynder produktionen af sædceller i testiklerne først, før puberteten begynder. I modsætning til kvinder er mænd stadig i stand til at danne kimceller langt ind i alderdommen.

Hvad er forskellen på mitose?

Meiose ligner meget mitose med hensyn til den anden meiotiske division, men der er nogle forskelle mellem de to cellekernedelinger.

Resultat

Resultatet af meiose er kimceller med et simpelt sæt kromosomer, der er egnet til seksuel reproduktion. Mitosis skaber datterceller, der er identiske med hinanden og har et dobbelt sæt kromosomer. Disse celler har ikke reproduktionsfunktionen, men erstatter gamle, døde eller ikke længere fuldt funktionelle kropsceller.

Antal divisioner

En anden forskel mellem meiose og mitose er det forskellige antal divisioner. To divisioner er nødvendige i meiose. I den første reduktionsdeling adskilles de to par kromosomer; i den følgende ligningsdeling er de to søsterkromatider adskilt fra hinanden.

I kontrast med mitose er en opdeling tilstrækkelig. I denne ene division adskilles søsterkromatiderne, så der opstår to genetisk identiske datterceller.

Varighed

Imidlertid adskiller meiose og mitose sig ikke kun i deres funktion og antallet af divisioner, men også i deres varighed. Mitose er en relativt hurtig proces, der tager cirka en time at gennemføre. Meiose tager derimod meget længere tid og kan stagnere i en fase i flere år eller endda årtier.

Dette er tilfældet med de ægceller, der allerede er oprettet ved fødslen, men som alle er i dvale, indtil de når seksuel modenhed.

Udviklingen af mandlige kønsceller, sædcellerne, tager også cirka 64 dage. Af disse falder meiose ca. 24 dage.

Du kan finde flere oplysninger om dette emne på: Mitosis - Simply Explained!

Hvad er krydset over?

Overgangen beskriver udvekslingen af genetisk materiale mellem to kromatider. Dermed nærmer disse sig hinanden, krydser hinanden og udveksler derefter visse DNA-fragmenter.

Denne proces finder sted under kimcelledeling (meiose) i stedet for. Overgangen kan tildeles til profase I, som kan opdeles i fem faser.

Før den første opdeling af meiose begynder, fordobles DNA'et, så der er fire kromatider i cellen. Den første fase af profase I er den Leptoten, hvor kromosomerne kondenserer og bliver synlige under lysmikroskopet.

Dette er det næste Zygoten, hvor kromosomerne nærmer sig hinanden, og der oprettes en homolog kromosomparring. Denne geografiske nærhed af begge kromosomer er forudsætningen for at kunne udveksle genetisk materiale. Samtidig dannes det synaptonemale kompleks. Dette er et kompleks af flere proteiner, der dannes mellem kromosomerne og sikrer deres nøjagtige position.

Herefter Pachytan den aktuelle overgang finder sted nu. Der var allerede brud i DNA'et i de to foregående faser. Nu krydser to kromatider hinanden, og brudpunkterne repareres. Moder- og fædrekromosomerne udveksler små DNA-segmenter. Disse delefilter er synlige som chiasmata under lysmikroskopet.

i Eksamensbevis det synaptonemal-kompleks opløses, og kromosomerne er kun forbundet med hinanden ved chiasmata.

I den sidste fase af profase I, blev Diakinesis, opløses kernemembranen, den mitotiske spindel begynder at bygge sig op, og meiose kan finde sted i den sædvanlige rækkefølge.

Overgangen anvendes til intrakromosomal rekombination og spiller sammen med den tilfældige tildeling af det genetiske materiale til kimcellerne en vigtig rolle i de mange karakteristika.

Hvordan opstår trisomi 21?

Trisomi 21 er en sygdom, der er forårsaget af tredobbelt tilstedeværelse af det 21. kromosom. I sunde celler duplikeres kromosomerne, så mennesker har i alt 46 kromosomer. En patient med trisomi 21 har 47 kromosomer og har Downs syndrom.

Den tredobbelte tilstedeværelse af det 21. kromosom er i de fleste tilfælde forårsaget af en fejl i meiose.

Meiose omdanner en celle med 4 kromatider til fire kimceller, hver med en kromatid, gennem to divisioner. Der kan dog opstå fejl i begge løbetider. Som et resultat fordeles kromatiderne ikke korrekt over kimcellerne, og kimceller med to kromatider følger.

Disse kimceller har duplikeret individuelle kromosomer, i Downs syndrom er det 21. kromosom. Hvis en sådan ægcelle smelter sammen med en sund sæd, har embryoet det 21. kromosom i tre eksemplarer.

Symptomerne på denne numeriske kromosomafvigelse er forskellige og kan variere i sværhedsgrad. Ofte er sådanne børn åndeligt forsinkede, stuntede og har medfødte hjertefejl.

Risikoen for at udvikle sygdommen stiger med moderens alder, så mange ældre gravide kvinder foretrækker at få foretaget en fostervandstest.

Hvis du har yderligere interesse i dette emne, så læs vores næste artikel nedenfor: Down syndrom