Was kann passieren, wenn die Meiose schief geht?

Meiose ist ein präziser und streng regulierter Prozess der sexuellen Fortpflanzung, der die Biodiversität und das Überleben in eukaryotischen Organismen erhöht. Während der Phasen der Zellteilung kann viel schief gehen.

Einige Fehler können belanglos sein oder eine vorteilhafte Eigenschaft verleihen. Fehltritte können jedoch auch zu genetischen Defekten, Chromosomenanomalien, Krankheiten und Fehlgeburten führen.

Die Funktion von Meiose ist es, genetisch unterschiedliche Gameten zu produzieren. Während der ersten Phase der Meiose paaren sich homologe Chromosomen und tauschen genetisches Material aus. Als nächstes gehen sie in die Mitte der Zelle. Schwesterchromatiden bleiben zusammen, wenn sie von Spindelfasern zu den entgegengesetzten Polen der Zelle gezogen werden. Zytokinese bildet zwei Tochterzellen, die jeweils die Hälfte der Chromosomenzahl enthalten.

Die zweite Phase der Meiose ähnelt eher der Mitose. In der Mitte der Zelle reihen sich die Chromosomen der beiden Tochterzellen wieder aneinander. Aber dieses Mal die

Meiose ist ein Grund, warum vielzellige Organismen sich anders zeigen Phänotypen wie rote Haare, blaue Augen oder überdurchschnittliche Körpergröße. Genetische Rekombination führt zu einer reichen Vielfalt innerhalb von Populationen von Menschen, Tieren, Pflanzen und sogar Pilzen.

Die Varianz innerhalb einer Art unterstützt das Überleben der Art. Evolutionäre Beweise deuten darauf hin, dass Organismen, die am besten an ihre Umgebung angepasst sind, mit größerer Wahrscheinlichkeit überleben und nützliche Eigenschaften an die Nachkommen weitergeben.

Während der Embryonalentwicklung bilden sich in vielzelligen Organismen haploide Keimzellen. Männliche Keimzellen treten ab der Pubertät in die Meiose ein und vermehren sich produktiv.

Meiose bei Frauen ist anders. Weibliche Keimzellen durchlaufen im Fötus eine Meiose und produzieren einen großen – aber begrenzten – Vorrat an Eizellen das bleibt drin Follikel der Eierstöcke, es sei denn, sie werden durch Menstruationshormone stimuliert.

Sie fragen sich vielleicht, was die Folgen wären, wenn es keine Meiose in Organismen gäbe. Wenn die Meiose bei sich sexuell fortpflanzenden Organismen nicht auftreten würde, gäbe es keine Neuanordnung der Gene vor der Zellteilung. Folglich würde es eine geringe Artenvariabilität geben.

Umweltbedingungen würden die Genexpression und das Verhalten beeinflussen, aber die Bevölkerung insgesamt wäre weniger resistent gegen den Klimawandel oder Krankheitserreger.

Wenn während der Meiose etwas schief geht, passiert der Fehler oft bei der Replikation der DNA. Laut der Nationales Gesundheitsinstitut, die häufigsten Fehler in menschlichen Genen sind Einzelnukleotidpolymorphismen (SNP). Im Allgemeinen harmlos, treten SNPs auf, wenn Nukleotidbasen wie Cytosin und Thymin vertauscht werden.

Probleme entstehen nur, wenn SNPs die Genfunktion stören, was beispielsweise mit Diabetes und Herzerkrankungen in Verbindung gebracht wird. SNPs können auch die Fähigkeit einer Person beeinträchtigen, bestimmten Umweltgiften standzuhalten.

EIN mutiertes Gen kann Erbkrankheiten verursachen wie Sichelzellenanämie, Tay-Sachs-Krankheit, Huntington-Krankheit und Mukoviszidose. Mutationen des p53-Gens können zu Zellüberwucherung und krebsartige Tumore.

Die meisten Zellen des menschlichen Körpers enthalten 46 Chromosomen; ein Paar von 23 Chromosomen von der Mutter und ein Paar von 23 Chromosomen vom Vater. Wenn sich die Chromosomen während der Meiose nicht richtig teilen, haben Gameten am Ende zu viele oder zu wenige Chromosomen.

Varianzen treten auch auf, wenn ein Segment eines Chromosoms vertauscht, falsch platziert ist oder fehlt. Chromosomenanomalien einschließen:

• Patau-Syndrom, oder Trisomie 13, die aus drei Kopien von Chromosom 13 resultiert. Zu den Problemen gehören Herzfehler, schwacher Muskeltonus, geistige Behinderungen, Gehirnstörungen und eine Lippenspalte. Babys mit Trisomie 13 haben eine hohe Sterblichkeitsrate innerhalb des ersten Lebensjahres.
  

• Down-Syndrom ist eine Erkrankung, die als Aneuploidie oder Trisomie 21 bekannt ist. Das Down-Syndrom ist auf eine zusätzliche Kopie von Chromosom 21 zurückzuführen. Kinder, die mit Down-Syndrom geboren wurden, erfahren leichte bis schwere Entwicklungsverzögerungen, kognitive und intellektuelle Verzögerungen.
  

• Klinefelter-Syndrom tritt auf, wenn Männer ein zusätzliches X-Chromosom haben. Der Zustand kann das Wachstum der Genitalien, die Hormonproduktion und die Fruchtbarkeit hemmen.