The redukční dělení buněk Jedná se o typ buněčného dělení, který charakterizuje eukaryotické organismy, v jejichž životním cyklu dochází k fázi sexuální reprodukce. Tímto procesem se počet chromozomů v dělících se buňkách sníží na polovinu, a proto je také známý jako „redukční dělení“..
Podle základů buněčné teorie „každá buňka pochází z jiné buňky“ a je známo, že jedna buňka vede k další prostřednictvím dělícího procesu, který spočívá v duplikaci jejích vnitřních složek (DNA, bílkoviny atd.).) a jejich oddělení do dvou „dceřiných“ buněk, které jsou navzájem prakticky identické.
Tento proces umožňuje kontinuitu života a „nezměněný“ přenos genetického materiálu do dalších generací. Meióza se vyskytuje jak v buňkách mnohobuněčných organismů, tak v jednobuněčných organismech (prvoky, kvasinky a bakterie, mimo jiné).
Pro některé organismy je to hlavní forma reprodukce a je známá jako nepohlavní reprodukce. Reprodukce mnohobuněčných živých bytostí, které mají různé vývojové cykly, je však o něco složitější a znamená, že všechny buňky stejného organismu jsou vytvořeny z velmi speciální buňky zvané zygota..
Zygota je výsledkem procesu zvaného sexuální reprodukce, který zahrnuje fúzi dvou gametických nebo sexuálních buněk, produkovaných dvěma různými jedinci (obvykle „muž“ a „žena“), které vlastní polovinu genetické informace..
Proces produkce těchto pohlavních buněk je v mnohobuněčných organismech známý jako meióza a jeho hlavní funkcí je produkce buněk s poloviční chromozomální zátěží, tj. Haploidní buňky..
Rejstřík článků
Meióza je ústřední částí nebo „srdcem“ sexuální reprodukce, což se jeví jako evolučně výhodná „akvizice“, protože ji přijala většina živočišných a rostlinných druhů.
Tento proces zahrnuje kombinaci dvou různých genomů, která končí tvorbou potomků s „novým“ genetickým vybavením, což má za následek zvýšení variability..
Prostřednictvím tohoto redukčního buněčného dělení produkují specializované buňky v těle mnohobuněčných živočichů a rostlin, známé jako buňky zárodečné linie, pohlavní nebo gametické buňky, které při fúzi vytvářejí buňku zvanou zygota..
Snížení počtu chromozomů meiózou je zásadním krokem pro spojení dvou pohlavních buněk, které jsou produkovány k „regeneraci“ diploidního chromozomálního komplementu v příští generaci, čímž se zajistí kontinuita druhu..
Snížení počtu chromozomů je možné, protože během meiózy následuje jedno kolo replikace DNA a dvě po sobě jdoucí kola segregace chromozomů.
Skutečnost, že se dva jedinci reprodukují sexuálně a dochází k fúzi dvou geneticky odlišných gamet, jejichž chromozomy byly také dříve „smíchány“ pomocí náhodných procesů “, může znamenat evoluční výhodu z hlediska konkurence..
Meióza, která vede k buňkám s novou genetickou kombinací, které se spojují během sexuální reprodukce, umožňuje jednotlivcům, kteří jsou produktem takové reprodukce, přizpůsobit se na přežití v prostředích, která se zásadním způsobem mění.
Vzhledem k tomu, že populace je náchylná k výskytu nových alel mutacemi (z nichž mnohé mohou být škodlivé nebo škodlivé), může meióza a sexuální reprodukce upřednostňovat rychlou eliminaci těchto alel, což zabrání jejich hromadění a dalšímu šíření..
Meiotický proces lze vysvětlit jako „separaci“ nebo „distribuci“ chromozomů buňky, v jejímž rozdělení je snížena jeho chromozomální zátěž, ke které dochází prostřednictvím dvou divizí známých jako první meiotické dělení a druhé meiotické dělení, přičemž toto je poslední docela podobné mitotickému dělení.
Jak bude vidět níže, každá ze dvou meióz se skládá z profázy, metafáze, anafáze a telofázy..
Meióza I nebo první meiotické dělení začíná spojením členů každého homologního páru chromozomů (mateřské a otcovské chromozomy, které diploidní organismy dědí po rodičích).
Podobně jako v mitóze je fází cyklu zárodečných buněk, která předchází meióze, rozhraní. Během této fáze dochází k jediné události replikace buněčné DNA, která generuje mateřský a otcovský chromozom (jsou to diploidní buňky), z nichž každý sestává ze dvou sesterských chromatid..
Během profáze I meiózy I dochází po celé délce ke spojení nebo fyzickému kontaktu mezi homologními chromozomy (ekvivalentní chromozomy od dvou různých rodičů, otce a matky).
Tato událost je známá jako synapse a je to proces, kterým jsou spojeny čtyři chromatidy, dva z každého homologního chromozomu, takže výsledná struktura se nazývá tetrad nebo bivalentní komplex (počet tetradů v buňce během profázy je ekvivalentní haploidu počet chromozomů).
V každé tetradě se nesesterské chromatidy, tj. Ty, které patří k homologním chromozomům, rekombinují procesem zvaným crossover, který má za následek genetickou výměnu mezi chromozomy „řezáním a vkládáním“ náhodných fragmentů do náhodných pozic, generování nových kombinací genů.
Poté, co dojde k rekombinaci, se centromery homologních chromozomů oddělí a jsou spojeny pouze oblastmi známými jako chiasma, které odpovídají místům křížení. Sesterské chromatidy však zůstávají sjednocené pomocí centromery.
Během této fáze meiózy I buňky rostou a syntetizují rezervní molekuly. Kromě toho je oceňována tvorba vřetene mikrotubulů a v pozdní profázi I jaderný obal zmizí a chromatidové tetrady jsou jasně vidět pod světelným mikroskopem.
Tato fáze končí, když se tetrady vyrovnají v rovníkové rovině dělící se buňky..
Během metafáze se vlákna vřetena mikrotubulů váží na centromery homologních chromozomů a na opačné póly buňky; opak toho, co se děje během mitózy, kdy centromery sesterských chromatidů jsou připojeny k mikrotubulům na opačných pólech.
V této fázi se duplikované homologní chromozomy oddělují, protože jsou díky mikrotubulům vřetena „přitahovány“ k opačným pólům buňky. Na každém pólu se pak najde náhodná kombinace chromozomů, ale pouze jeden člen každého homologního páru..
Během anafáze I sesterské chromatidy zůstávají navzájem připojeny prostřednictvím svých centromer, které se liší od mitózy, protože během mitotické anafáze jsou sesterské chromatidy odděleny na opačných pólech buňky.
V tomto okamžiku chromatidy „dekondenzují“, to znamená, že jsou pod mikroskopem méně viditelné a ztrácejí svůj charakteristický tvar. Jaderná obálka je reorganizována a dochází k cytokinéze nebo separaci dceřiných buněk, které mají haploidní počet chromozomů, ale které se skládají z duplikovaných chromozomů (s jejich dvěma chromatidy).
Mezi telofázou I a dalším meiotickým dělením existuje krátká doba známá jako interkineze, i když se nevyskytuje ve všech organismech.
Během druhého dělení se sesterské chromatidy oddělují, jak k tomu dochází během mitózy, ale bez předchozí replikace DNA..
Prophase II je velmi podobná mitotické profáze. V této fázi neexistuje spojení homologních chromozomů a žádné křížení.
V profáze II se chromatidy opět stanou viditelnými, to znamená, že chromatin kondenzuje. Vlákna vřetena vyzařují z každého pólu a prodlužují se směrem k centromerám, které se připojují k sesterským chromatidám..
Nakonec jaderná obálka zmizí a mikrotubuly z protilehlých pólů dosáhnou centromery každého chromatidu a tyto jsou vyrovnány v rovníkové rovině buňky..
Metafáze II se liší od metafáze I v počtu chromatidů, které se seřadí v rovníkové rovině. V metafázi I jsou vidět tetrady, zatímco v II jsou pozorovány pouze sesterské chromatidy stejného chromozomu, jako v mitotické metafázi.
V tomto stadiu se sesterské chromatidy oddělují, protože jsou posunuty k opačným pólům buňky. Od této chvíle je každý chromatid považován za nezávislý chromozom..
Na začátku telofázy se pak jaderná obálka regeneruje na množině neduplikovaných homologních chromozomů, které byly distribuovány v každém pólu buňky, a poté nastává cytokineze nebo separace dceřiných buněk..
Meiotické dělení diploidní buňky produkuje čtyři haploidní buňky, z nichž každá má jinou kombinaci genů, protože došlo k rekombinaci.
Zatím žádné komentáře