ماذا يمكن أن يحدث إذا حدث خطأ في الانقسام الاختزالي؟

الانقسام الاختزالي هو عملية دقيقة ومنظمة بإحكام للتكاثر الجنسي تزيد من التنوع البيولوجي والبقاء في الكائنات حقيقية النواة. يمكن أن يحدث الكثير من الأخطاء أثناء مراحل انقسام الخلايا.

قد تكون بعض الأخطاء غير منطقية أو تمنح صفة مفيدة. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي العثرات أيضًا إلى عيوب وراثية وتشوهات صبغية وأمراض وإجهاض.

وظيفة الانقسام الاختزالي هو إنتاج أمشاج متنوعة وراثيا. خلال المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي ، تتزاوج الكروموسومات المتجانسة وتتبادل المادة الوراثية. بعد ذلك ، يتجهون إلى منتصف الخلية. تظل الكروماتيدات الشقيقة معًا حيث يتم سحبها إلى أقطاب متقابلة للخلية بواسطة ألياف المغزل. يظهر تشكل خليتين ابنتيتين ، تحتوي كل منهما على نصف عدد الكروموسومات.

المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي أشبه بالانقسام الفتيلي. تصطف الكروموسومات في خليتين ابنتيتين في منتصف الخلية مرة أخرى. لكن هذه المرة يتم تفكيك الكروماتيدات الشقيقة قبل الهجرة إلى الجانبين المتعاكسين. يظهر ينقسم الخلايا ، وتشكل الأغشية وأربعة أمشاج أحادية العدد - الحيوانات المنوية أو البيض أو الأبواغ - تنتج عن الانقسام الاختزالي.

الانقسام الاختزالي هو سبب اختلاف الكائنات متعددة الخلايا الأنماط الظاهرية مثل الشعر الأحمر أو العيون الزرقاء أو الطول فوق المتوسط. يؤدي إعادة التركيب الجيني إلى تنوع غني داخل مجموعات البشر والحيوانات والنباتات وحتى الفطريات.

التباين داخل الأنواع يدعم بقاء الأنواع. تشير الأدلة التطورية إلى أن الكائنات الحية الأكثر تكيفًا مع بيئتها هي أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة وتمرير الصفات المفيدة إلى الأبناء.

أثناء التطور الجنيني ، تتشكل الخلايا الجرثومية أحادية الصيغة الصبغية في كائنات متعددة الخلايا. تدخل الخلايا الجرثومية الذكرية الانقسام الاختزالي بدءًا من سن البلوغ وتتكاثر بكثرة.

يختلف الانقسام الاختزالي عند الإناث. تخضع الخلايا التناسلية الأنثوية للانقسام الاختزالي في الجنين وتنتج كمية كبيرة - ولكن محدودة - من البويضات التي ستبقى في بصيلات من المبايض ما لم تحفزها هرمونات الحيض.

قد تتساءل ما هي العواقب إذا لم يكن هناك انقسام في الكائنات الحية. إذا لم يحدث الانقسام الاختزالي في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا ، فلن يكون هناك إعادة ترتيب للجينات قبل انقسام الخلايا. وبالتالي ، سيكون هناك تنوع ضئيل في الأنواع.

ستؤثر الظروف البيئية على التعبير الجيني والسلوك ، ولكن سيكون لدى السكان بشكل عام مقاومة أقل لتغير المناخ أو مسببات الأمراض.

عندما يحدث خطأ ما أثناء الانقسام الاختزالي ، يحدث الخطأ غالبًا أثناء تكرار الحمض النووي. وفقا ل المعاهد الوطنية للصحة، الأخطاء الأكثر شيوعًا في الجينات البشرية هي النوكليوتيدات المفردة (SNPs). بشكل عام ، غير ضار ، تحدث SNPs عندما يتم تبديل قواعد النيوكليوتيدات مثل السيتوزين والثايمين.

تحدث المشاكل فقط عندما تعطل SNPs وظيفة الجينات ، والتي ترتبط بمرض السكري وأمراض القلب ، على سبيل المثال. يمكن أن تؤثر SNPs أيضًا على قدرة الفرد على تحمل بعض السموم البيئية.

أ الجين المتحور يمكن أن يسبب أمراض وراثية مثل فقر الدم المنجلي, مرض تاي ساكس, مرض هنتنغتون و التليف الكيسي. يمكن أن تؤدي الطفرات في الجين p53 إلى فرط نمو الخلايا و الأورام السرطانية.

تحتوي معظم خلايا جسم الإنسان على 46 كروموسومًا. زوج واحد من 23 كروموسوم من الأم وزوج واحد من 23 كروموسوم من الأب. عندما لا تنقسم الكروموسومات بشكل صحيح أثناء الانقسام الاختزالي ، سينتهي الأمر بالأمشاج مع عدد كبير جدًا أو قليل جدًا من الكروموسومات.

تحدث الفروق أيضًا عندما يتم عكس أجزاء من الكروموسوم أو وضعها في غير محلها أو فقدها. شذوذ الكروموسومات تضمن:

• متلازمة باتو، أو التثلث الصبغي 13 ، والذي ينتج من ثلاث نسخ من الكروموسوم 13. تشمل المشاكل عيوب القلب وضعف العضلات والإعاقات الذهنية واضطرابات الدماغ والشفة المشقوقة. الأطفال المصابون بالتثلث الصبغي 13 لديهم معدل وفيات مرتفع خلال السنة الأولى من العمر.
  

• متلازمة داون هي حالة تعرف باسم اختلال الصيغة الصبغية ، أو التثلث الصبغي 21. ترجع متلازمة داون إلى نسخة إضافية من الكروموسوم 21. يعاني الأطفال الذين يولدون بمتلازمة داون من تأخيرات في النمو والإدراك والفكر تتراوح من خفيفة إلى شديدة.
  

• متلازمة كلاينفلتر يحدث عندما يكون لدى الذكور كروموسوم X إضافي. يمكن أن تمنع الحالة نمو الأعضاء التناسلية وإنتاج الهرمونات والخصوبة.