Ποια είναι τα βήματα στο Meiosis που αυξάνουν τη μεταβλητότητα;

Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί όπως τα βακτήρια μπορεί να είναι μικροσκοπικοί (αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο), αλλά το έχουν πολύ Πηγαίνοντας για αυτούς: Η γενετική ποικιλομορφία δεν προκαλεί ανησυχία και η δουλειά κάθε κυττάρου είναι να χωριστεί σε δύο κύτταρα μόνο αρέσει. Αυτό ονομάζεται δυαδική σχάση.

Στα ευκαρυωτικά, τα κύτταρα είναι πιο πολύπλοκα και περιέχουν πολύ περισσότερο DNA (η γενετική ύλη της ζωής) από τα προκαρυωτικά τους. Αυτό το DNA χωρίζεται σε χρωμοσώματα; Οι άνθρωποι έχουν 46 στα περισσότερα κύτταρα. Τα χρωμοσώματα με τη σειρά τους κάθονται μέσα σε έναν πυρήνα συνδεδεμένο με μεμβράνη. Τα περισσότερα κύτταρα διαιρούνται με μίτωσις, η οποία είναι παρόμοια με τη δυαδική σχάση και έχει το ίδιο αποτέλεσμα: πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα.

Εξειδικευμένα κύτταρα στα όργανα που είναι γνωστά ως γονάδες (ωοθήκες στις γυναίκες, όρχεις στους άνδρες) χωρίζονται διαφορετικά. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται μύωση, μοιράζεται πολλές αλληλεπικαλύψεις με μίτωση. Αλλά χωρίς δύο κρίσιμες διεργασίες στη meiosis, που ονομάζεται ανασυνδυασμός (ή διέλευση) και ανεξάρτητη ποικιλία, η meiosis δεν θα προσθέσει καμία γενετική ποικιλομορφία.

Όταν ρωτάτε, "Πώς δημιουργεί η μυϊκή γενετική ποικιλομορφία σε ένα είδος;" αυτό που πραγματικά ζητάτε το βασικό επίπεδο είναι, "Ποιες φάσεις της μείωσης είναι υπεύθυνες για την παραγωγή της γενετικής παραλλαγής που παρατηρείται στους γαμέτες;"

Προς το παρόν, απλώς ξέρετε ότι αυτές οι φάσεις είναι δύο σε αριθμό και έχουν επισημανθεί προφητεία 1 και μεταφαση 2. Αυτή η πιθανώς κρυφή ορολογία θα γίνει σαφής σύντομα.

Είναι καλύτερο να μάθετε μιτώσεις πριν αντιμετωπίσετε τη μύωση. Μίτωσις είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει τέσσερις φάσεις. Η μίωση ξεκινά αφού τα κύτταρα έχουν διπλασιάσει όλα τα χρωμοσώματά τους για να δημιουργήσουν (σε ανθρώπους) 46 πανομοιότυπα δίδυμα σύνολα, που ονομάζονται αδελφές χρωματοειδή.

Η μίωση αποτελείται από προφάση, μεταφάση, αναφάση και τελοφάση. Σε αυτά τα βήματα, με τη σειρά, τα αδελφή χρωματοειδή γίνονται πιο συμπυκνωμένα, σχηματίζουν μια γραμμή, διαχωρίζονται και "παρακολουθούν" καθώς ο πυρήνας χωρίζεται γύρω από αυτά και σχηματίζει δύο κόρες. Στη συνέχεια, το κελί στο σύνολό του χωρίζει (κυτοκίνηση).

Meiosis χωρίζεται σε δύο στάδια: meiosis 1 και meiosis 2. Καθένα από αυτά έχει τα ίδια τέσσερα βήματα που είναι τα ίδια με εκείνα στη μίτωση με τον αριθμό που επισυνάπτεται στο τέλος για να δείξει ποιο στάδιο της μείωσης βρίσκεται σε εξέλιξη.

Στην προφύλαξη 1, αντί για 46 ζεύγη αδελφών χρωματοειδών που ευθυγραμμίζονται για διαχωρισμό, 23 ομάδες τεσσάρων χρωμοσωμάτων ευθυγραμμίζονται. Αυτό συμβαίνει επειδή τα αντίστοιχα χρωμοσώματα από τη μητέρα και τον πατέρα "βρίσκουν" το ένα το άλλο. Ο συνδυασμός των δύο συνόλων αδελφής χρωματοειδούς αποδίδει ένα τετράδα ή δισθενές. Έτσι αμέσως, η μίτωση και η μύωση διαφέρουν σημαντικά.

Στη μεταφάση 1, τα τετράδια ευθυγραμμίζονται με έναν χρήσιμο τυχαίο τρόπο, που περιγράφεται παρακάτω. Στην αναφάση 1, τα σύνολα ενωμένων χρωμοσωμάτων «μητέρας» και «πατέρα» διαχωρίζονται και στην τελοφάση 1 το κύτταρο διαιρείται. Κάθε ένα από τα νέα θυγατρικά κύτταρα υφίσταται μέση 2, η οποία είναι μια απλή μιτωτική διαίρεση. Το αποτέλεσμα είναι τέσσερις γαμέτες με 23 χρωμοσώματα αντί για τα 46 άλλα κύτταρα.

Πέρασμα στο meiosis, ονομάζεται επίσης ανασυνδυασμός, είναι η «ανταλλαγή» του DNA που συμβαίνει μετά τα ομόλογα χρωμοσώματα (το χρωμοσώμα που χορηγείται από τον πατέρα και το μητρικό από ένα συγκεκριμένο αριθμό) «βρίσκουν» το ένα το άλλο στην προφύλαξη 1.

Έτσι, όταν αυτά τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται στη συνέχεια στην ανάφαση 1, κανένα δεν είναι το ίδιο με το ξεκίνημά του.

Ανεξάρτητη συλλογή στο meiosis είναι η τυχαία παράταξη τετραδίων στη μεταφάση 1 κατά μήκος της τελικής γραμμής διαίρεσης του πυρήνα. Το "τυχαίο" με αυτήν την έννοια σημαίνει ότι υπάρχει η ίδια πιθανότητα τα χρωματοειδή που προέρχονται από τη μητέρα σε ένα τετράδα να ευθυγραμμιστούν και στις δύο πλευρές της γραμμής διαίρεσης.

Αυτό σημαίνει ότι σε ένα κελί με 23 διαχωριστικά μέρη, καθένα από τα οποία μπορεί να πάει με έναν από τους δύο τρόπους, υπάρχουν 2²³ ή 8,4 εκατομμύρια πιθανοί γαμέτες.

Αυτό μαζί με την παραλλαγή που προκαλείται από τον ανασυνδυασμό, δεν πρέπει να αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι κανένα άτομο (εκτός από τα δίδυμα) ποτέ δεν μοιάζει πραγματικά!