Клетъчното делене е жизненоважен процес както в многоклетъчните организми, така и в едноклетъчните организми. Има два основни процеса на клетъчно делене, известни като митоза и мейоза. Генетично идентични диплоидни клетки се произвеждат чрез митоза и гамети (хаплоидни) с половин хромозомни комплекти се получават чрез мейоза. По време на процесите на клетъчно делене хомоложни хромозоми и сестрински хроматиди се разделят без грешки, за да се получат дъщерни клетки със същия брой хромозоми или половината от броя на хромозомите. Нарича се като хромозомна дисункция. Въпреки че клетъчното делене е почти перфектен процес, по време на хромозомното дизюнкция могат да се получат грешки при много малка степен на грешка. Тези грешки са известни като грешки на несъединителните грешки. Недисфункцията е неспособността или неуспехът на хомоложни хромозоми или сестрински хроматиди да се разделят правилно по време на деленето на клетките при митоза и мейоза. По време на мейоза I и мейоза II може да възникне недисфункция, което води до анормални хромозоми от броя на гаметите. Ключовата разлика между недисфункцията в мейозата 1 и 2 е тази по време на мейоза 1, хомоложните хромозоми не се разделят, докато при мейоза II сестринските хроматиди не се разделят.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е недисфункция в мейозата 1
3. Какво е недисфункция в мейоза 2
4. Паралелно сравнение - недисфункция в мейоза 1 срещу 2
5. Резюме
Мейозата е процес, който произвежда гамети (яйца и сперматозоиди) от диплоидни клетки за възпроизвеждане. Гаметите съдържат 23 хромозоми (n). Мейозата протича през два основни етапа, наречени мейоза I и мейоза II. Мейозата I се състои от пет основни етапа, наречени профаза I, метафаза I, анафаза I, телофаза I и цитокинеза. По време на анафазата I хомоложните хромозоми се отделят една от друга и се придвижват към двата полюса. Понякога хомоложните хромозоми показват неуспех да се разделят правилно. Ако това се случи, гамети ще бъдат произведени с допълнителни или липсващи хромозоми. Следователно, общият брой хромозоми в гаметите ще се различава от нормалния брой. След като тези гамети са оплодени, те произвеждат анормални хромозомни числа, което се нарича анеуплоидия.
Фигура 01: Недисфункция в мейозата
Тези необичайни хромозомни числа създават няколко синдрома (болестни състояния) в потомството. Например тризомията на хромозома 21 води до бебета със синдром на Даун. Синдромът на Даун е резултат от гамета, съдържаща n + 1 хромозоми. Когато тази гамета е оплодена, тя създава зигота, която съдържа 2n + 1 брой хромозоми (общо 47 хромозоми). Друг пример е синдромът на Търнър. Възниква поради недисфункция на половата хромозома (монозомия XO). В резултат на n-1 брой хромозоми в гамети и след оплождането, потомството ще носи 2n-1 брой хромозоми (общо 45 хромозоми).
Фигура 02: Тризомия поради недисфункция в мейоза I
Мейозата II е второто поредно разделение на мейозата, което наподобява митозата. По време на мейозата II от две клетки се произвеждат четири гамети. Следва няколко отделни фази, наречени профаза II, метафаза II, анафаза II, телофаза II и цитокинеза. Хромозомите се редят в средата на клетката (метафазна плоча) и се прикрепят към вретеновидни влакна от техните центромери по време на метафазата II. Те стават готови да се разделят на две групи и да продължат в анафаза II. По време на анафаза II сестринските хроматиди се разделят равномерно и се изтеглят към полюсите чрез микротрубове. Тази стъпка ще осигури правилния брой хромозоми в гамети. Понякога сестринските хроматиди не успяват да се разделят правилно на този етап поради няколко причини, като неправилно подравняване и прикрепване към метафазната плоча и др. Известно е като недисфункция при мейоза II. Поради този неуспех, гамети ще бъдат произведени с анормален брой хромозоми (n + 1 или n-1).
Недисфункцията в мейоза I или II води до гамети с анормални хромозомни числа и произвеждат бебета с различни синдроми като синдром на Даун (тризомия 21), синдром на Патау (тризомия 13), синдром на Едуард (тризомия 18), синдром на Клайнфелтер (47, XXY мъже) , Тризомия X (47, XXX жени), Монозомия X (синдром на Търнър) и др.
Фигура 03: Недисфункция в мейоза II
Неразпределение в мейоза 1 срещу 2 | |
Отказът на хомоложните хромозоми да се разделят към полюсите по време на анафаза 1 е известен като недисфункция в мейоза 1. | Неуспехът на сестринските хроматиди да се разделят към полюсите по време на анафаза 2 в мейозата е известен като недисфункция в мейоза 2. |
Хромозоми срещу сестрински хроматиди | |
Хомоложните хромозоми не успяват да се разделят правилно в мейоза I. | Сестрите хроматиди не успяват да се отделят правилно при мейоза II. |
Недисфункцията е процес, който създава гамети с анормален брой хромозоми. Тя възниква поради неспособността на хомоложните хромозоми да се разделят по време на анафаза I или неспособността на сестринските хроматиди да се разделят по време на анафаза II в мейозата. По този начин основната разлика между недисфункцията в мейоза 1 и 2 е недисфункцията в мейозата 1, възниква в хомоложни хромозоми, докато недисфункцията в мейоза II се случва в сестринските хроматиди. След като тези гамети са оплодени, анеуплоидните индивиди могат да доведат до няколко синдрома като синдром на Даун, синдром на Клайнфелтер, синдром на Търнър и т.н..
справка:
1. "неразделяне". Wikipedia. Фондация Уикимедия, 28 март 2017. Уеб. 20 май 2017 г.. .
2. Грифитс, Антъни JF. "Анеуплоидия." Въведение в генетичния анализ. 7-мо издание. Национална медицинска библиотека на САЩ, 01 януари 1970 г. Уеб. 20 май 2017 г.
С любезност на изображенията:
1. „Диаграми на несъответствие“ от Tweety207 - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons
2. „Тризомия поради недисфункция при майоза на майката 1“ От Wpeissner - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
3. „Meiosis II Non Disjunction“ от Dracocephalus ~ (въз основа на претенции за авторски права). (Public Domain) чрез Wikimedia на Commons