Podział komórek jest istotnym procesem w organizmach wielokomórkowych, a także w organizmach jednokomórkowych. Istnieją dwa główne procesy podziału komórek znane jako mitoza i mejoza. Genetycznie identyczne komórki diploidalne są wytwarzane przez mitozę, a gamety (haploidalne) z połową zestawów chromosomów są wytwarzane przez mejozę. Podczas procesów podziału komórek homologiczne chromosomy i siostrzane chromatydy są rozdzielane bez błędów, aby wytworzyć komórki potomne z taką samą liczbą chromosomów lub połową liczby chromosomów. Jest to określane jako zaburzenie chromosomowe. Chociaż podział komórek jest prawie idealnym procesem, błędy mogą wystąpić podczas rozłączenia chromosomów przy bardzo niskim poziomie błędu. Błędy te są znane jako błędy braku rozłączenia. Brak połączenia to niezdolność lub brak prawidłowego rozdzielenia homologicznych chromosomów lub chromatyd siostrzanych podczas podziału komórki w mitozie i mejozie. Niedozłączenie może wystąpić podczas mejozy I i mejozy II, powodując nieprawidłową liczbę chromosomów gamet. Kluczowa różnica między brakiem połączenia w mejozie 1 i 2 jest taka podczas mejozy 1 homologiczne chromosomy nie rozdzielają się, podczas gdy w mejozie II siostrzane chromatydy nie oddzielają się.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest Nondisjunction w Meiosis 1
3. Co to jest Nondisjunction w Meiosis 2
4. Porównanie obok siebie - brak połączenia w mejozie 1 vs 2
5. Podsumowanie
Mejoza jest procesem, który wytwarza gamety (jaja i plemniki) z komórek diploidalnych do reprodukcji. Gamety zawierają 23 chromosomy (n). Mejoza występuje poprzez dwa główne etapy zwane mejozą I i mejozą II. Mejoza I składa się z pięciu głównych etapów o nazwie propaza I, metafaza I, anafaza I, telofaza I i cytokineza. Podczas anafazy I homologiczne chromosomy oddzielają się od siebie i przesuwają w kierunku dwóch biegunów. Czasami homologiczne chromosomy wykazują brak prawidłowego rozdzielenia. Jeśli tak się stanie, gamety będą wytwarzane z dodatkowymi lub brakującymi chromosomami. Zatem całkowita liczba chromosomów w gametach będzie różnić się od normalnej liczby. Po zapłodnieniu gamet wytwarzają one nieprawidłowe liczby chromosomów, co określa się mianem aneuploidii.
Ryc. 01: Brak połączenia mejozy
Te niezwykłe liczby chromosomów powodują kilka syndromów (stanów chorobowych) u potomstwa. Na przykład trisomia chromosomu 21 powoduje dzieci z zespołem Downa. Zespół Downa jest wynikiem gamety zawierającej n + 1 chromosomów. Po zapłodnieniu tej gamety tworzy zygotę, która zawiera 2n + 1 liczbę chromosomów (łącznie 47 chromosomów). Innym przykładem jest zespół Turnera. Występuje z powodu braku połączenia chromosomu płciowego (monosomia XO). Powoduje to powstanie chromosomów w liczbie n-1 w gametach, a po zapłodnieniu potomstwo poniesie liczbę chromosomów 2-w-1 (łącznie 45 chromosomów).
Rycina 02: Trisomia z powodu braku rozłączenia w mejozie I
Mejoza II to drugi z kolei podział mejozy, który przypomina mitozę. Podczas mejozy II z dwóch komórek wytwarzane są cztery gamety. Po nim następuje kilka różnych faz o nazwie propaza II, metafaza II, anafaza II, telofaza II i cytokineza. Chromosomy ustawiają się w linii na środku komórki (płytka metafazy) i przyczepiają się do włókien wrzeciona z ich centromerów podczas metafazy II. Przygotowują się do podziału na dwa zestawy i przechodzą do anafazy II. Podczas anafazy II chromatydy siostrzane dzielą się równomiernie i są przyciągane w kierunku biegunów przez mikrotubule. Ten krok zapewni prawidłową liczbę chromosomów w gametach. Czasami chromatydy siostrzane nie rozdzielają się prawidłowo na tym etapie z kilku powodów, takich jak nieprawidłowe wyrównanie i przywiązanie do płytki metafazowej itp. W mejozie II jest to znane jako brak rozłączenia. Z powodu tej awarii powstają gamety o nieprawidłowej liczbie chromosomów (n + 1 lub n-1).
Brak połączenia w mejozie I lub II powoduje gamety o nieprawidłowej liczbie chromosomów i rodzi dzieci z różnymi zespołami, takimi jak zespół Downa (trisomia 21), zespół Patau (trisomia 13), zespół Edwarda (trisomia 18), zespół Klinefeltera (47, mężczyźni XXY) , Trisomy X (47, XXX kobiet), Monosomy X (zespół Turnera) itp.
Rycina 03: Brak połączenia w mejozie II
Brak połączenia w mejozie 1 vs 2 | |
Brak rozdziału homologicznych chromosomów w kierunku biegunów podczas anafazy 1 jest znany jako brak połączenia w mejozie 1. | Brak rozdzielenia chromatyd siostrzanych w kierunku biegunów podczas anafazy 2 w mejozie jest znany jako brak połączenia w mejozie 2. |
Chromosomy kontra Siostrzane Chromatydy | |
Chromosomy homologiczne nie rozdzielają się prawidłowo w mejozie I. | Chromatydy siostrzane nie rozdzielają się prawidłowo w mejozie II. |
Nondisjunction to proces, który tworzy gamety o nienormalnej liczbie chromosomów. Występuje z powodu braku rozdziału homologicznych chromosomów podczas anafazy I lub braku rozdziału chromatyd siostrzanych podczas anafazy II w mejozie. Zatem główna różnica między brakiem połączenia w mejozie 1 i 2 jest brak połączenia w mejozie 1 występuje w homologicznych chromosomach, podczas gdy brak połączenia w mejozie II występuje w chromatydach siostrzanych. Po zapłodnieniu tych gamet osoby z aneuploidią mogą powodować kilka zespołów, takich jak zespół Downa, zespół Klinefeltera, zespół Turnera itp..
Odniesienie:
1. „Nondisjunction”. Wikipedia. Fundacja Wikimedia, 28 marca 2017 r. Internet. 20 maja 2017 r. .
2. Griffiths, Anthony JF. „Aneuploidy”. Wprowadzenie do analizy genetycznej. 7. edycja. U.S. National Library of Medicine, 01 stycznia 1970. Web. 20 maja 2017 r
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Diagramy braku połączeń” Autor: Tweety207 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Trisomia z powodu braku połączenia w mejozie matki 1” Autor: Wpeissner - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
3. „Meiosis II Non Disjunction” Autor: Dracocephalus ~ (w oparciu o szablon praw autorskich). (Domena publiczna) przez Commons Wikimedia