Prokaryotické organismy, jako jsou bakterie, mohou být malé (skládají se z jedné buňky), ale mají tolik jít za nimi: Genetická rozmanitost není problém a úkolem každé buňky je rozdělit se na dvě buňky mít rád. Tomu se říká binární dělení.
U eukaryot jsou buňky složitější a obsahují mnohem více DNA (genetická hmota života) než jejich prokaryotické protějšky. Tato DNA je rozdělena na chromozomy; lidé mají 46 ve většině buněk. Chromozomy zase sedí uvnitř jádra vázaného na membránu. Většina buněk se dělí mitóza, který je podobný binárnímu štěpení a má stejný výsledek: identické dceřiné buňky.
Specializované buňky v orgánech známých jako pohlavní žlázy (vaječníky u žen, varlata u mužů) se dělí odlišně. Tento proces se nazývá redukční dělení buněk, sdílí spoustu překrytí s mitózou. Ale bez dvou kritických procesů v meióze, nazývaných rekombinace (nebo křížení) a nezávislého sortimentu, by meióza nepřidala žádnou genetickou rozmanitost.
Jak meióza zvyšuje druhovou rozmanitost?
Když se zeptáte: „Jak meióza vytváří genetickou rozmanitost druhu?“ na co se opravdu ptáte, na více základní úroveň je: „Které fáze meiózy jsou zodpovědné za produkci genetické variace pozorované v gametách?“
Prozatím jen vězte, že tyto fáze jsou dvě a jsou označeny profáze 1 a metafáze 2. Tato možná záhadná terminologie bude brzy objasněna.
Přehled buněčného dělení u eukaryot: mitóza
Nejlepší je naučit se mitózu, než se pustíte do meiózy. Mitóza je proces, který zahrnuje čtyři fáze. Mitóza začíná poté, co buňky duplikovaly všechny své chromozomy a vytvořily (u lidí) 46 identických dvojčat, nazývaných sesterské chromatidy.
Mitóza se skládá z profázy, metafáze, anafáze a telofázy. V těchto krocích se sesterské chromatidy postupně kondenzují, tvoří linii, jsou od sebe odděleny a „sledují“, jak se kolem nich dělí jádro a tvoří dvě dceřiná jádra. Poté se buňka jako celek rozdělí (cytokineze).
Kroky meiózy
Redukční dělení buněk je rozdělena do dvou fází: meióza 1 a meióza 2. Každý z nich má stejné čtyři kroky, které jsou stejné jako kroky v mitóze s číslem připojeným na konci, které označuje, která fáze meiózy právě probíhá.
Ve fázi 1 se namísto 46 párů sesterských chromatidů, které se seřadily k rozdělení, seřadilo 23 skupin čtyř chromozomů. Je to proto, že odpovídající chromozomy od matky a otce se „nacházejí“; kombinace dvou sad sesterských chromatidů poskytne tetrad nebo bivalent. Okamžitě se tedy mitóza a meióza podstatně liší.
V metafázi 1 se tetrady seřazují užitečně náhodným způsobem, jak je popsáno níže. V anafázi 1 se oddělují „spojené" a „otcovské" sady spojených chromozomů a v telofázi 1 se dělí buňka. Každá z nových dceřiných buněk prochází meiózou 2, což je jednoduché mitotické dělení. Výsledkem jsou čtyři gamety s 23 chromozomy namísto 46 dalších buněk.
Překračující
Překračující v meiosis, také volal rekombinace, je „záměna“ DNA, ke které dochází po homologních chromozomech (otcův chromozom a matce jeden v určitém počtu) „najdou“ se navzájem v profáze 1.
Když jsou tedy tyto chromozomy odděleny v anafázi 1, žádný z nich není stejný jako ten, který začal.
Nezávislý sortiment
Nezávislý sortiment v meióze je náhodné seřazení tetrad v metafázi 1 podél případné linie dělení jádra. „Náhodné“ v tomto smyslu znamená, že existuje stejná šance, že se chromatidy odvozené od matky v tetradě seřadí po obou stranách dělící čáry.
To znamená, že v buňce s 23 dělícími částmi, z nichž každá může jít dvěma způsoby, jsou 223 nebo 8,4 milionu možných gamet.
To spolu s variací, kterou přispěla rekombinace, by nemělo být překvapením, že žádní dva lidé (kromě dvojčat) nikdy skutečně nevypadají úplně stejně!
