Mis võib juhtuda, kui meioos läheb valesti?

Meioos on täpne ja rangelt reguleeritud sugulise paljunemise protsess, mis suurendab eukarüootsete organismide bioloogilist mitmekesisust ja ellujäämist. Rakkude jagunemise etappides võib palju valesti minna.

Mõned vead võivad olla ebaolulised või anda eelise. Kuid valed sammud võivad põhjustada ka geneetilisi defekte, kromosomaalseid kõrvalekaldeid, haigusi ja raseduse katkemisi.

Funktsioon meioos on geneetiliselt mitmekesiste sugurakkude tootmine. Meioosi esimeses faasis homoloogsed kromosoomid paaristuvad ja vahetavad geneetilist materjali. Järgmisena suundutakse raku keskele. Õekromatiidid püsivad koos, kui spindli kiud tõmbavad neid raku vastandpoolustesse. Tsütokinees moodustab kaks tütarrakku, millest kumbki sisaldab poole kromosoomide arvust.

Meioosi teine ​​faas sarnaneb rohkem mitoosiga. Kahe tütarraku kromosoomid rivistuvad taas raku keskel. Kuid seekord õekromatiidid tõmmatakse lahti enne rändamist vastaskülgedele. Tsütokinees lõhustab rakud, moodustuvad membraanid ja meioosist tekib neli haploidset sugurakku - sperma, munarakud või eosed.

Meioos on põhjus, miks paljurakulised organismid erinevad fenotüübid nagu punased juuksed, sinised silmad või keskmisest kõrgem kõrgus. Geneetiline rekombinatsioon viib inimeste, loomade, taimede ja isegi seente populatsioonide rikka mitmekesisuseni.

Liigisisese varieeruvus toetab liigi püsimist. Evolutsioonilised tõendid näitavad, et kõige paremini oma keskkonnaga kohanenud organismid jäävad suurema tõenäosusega ellu ja annavad kasulikke omadusi järglastele.

Embrüonaalse arengu käigus moodustuvad mitmerakulistes organismides haploidsed sugurakud. Meeste sugurakud sisenevad meioosi alates puberteedieast ja paljunevad paljunevalt.

Naiste meioos on erinev. Naiste sugurakud läbivad loote meioosi ja toodavad suurt, kuid piiratud kogust munarakud see jääb sisse folliikulid munasarjade arv, kui menstruaalhormoonid seda ei stimuleeri.

Võite mõelda, millised oleksid tagajärjed, kui organismides ei oleks meioosi. Kui meioosi ei toimuks sugulisel teel paljunevates organismides, ei toimuks geenide ümberkorraldamine enne rakkude jagunemist. Järelikult oleks liikide varieeruvus väike.

Keskkonnatingimused mõjutaksid geenide ekspressiooni ja käitumist, kuid populatsioonil oleks vähem vastupanu kliimamuutustele või patogeenidele.

Kui meioosi ajal läheb midagi valesti, juhtub viga sageli DNA replikatsiooni ajal. Vastavalt Riiklikud tervishoiuasutused, on inimese geenides kõige levinumad vead ühe nukleotiidi polümorfismid (SNP-d). Üldiselt on kahjutud SNP-d, kui nukleotiidalused, nagu tsütosiin ja tümiin, ümber lülituvad.

Probleemid tekivad ainult siis, kui SNP-d häirivad geeni toimimist, mis on seotud näiteks diabeedi ja südamehaigustega. SNP-d võivad kahjustada ka inimese võimet taluda teatud keskkonnamürke.

A muteerunud geen võivad põhjustada pärilikke haigusi nagu sirprakuline aneemia, Tay-Sachsi tõbi, Huntingtoni tõbi ja tsüstiline fibroos. P53 geeni mutatsioonid võivad põhjustada rakkude vohamine ja vähkkasvajad.

Enamik inimkeha rakke sisaldab 46 kromosoomi; üks 23 kromosoomipaar emalt ja üks 23 kromosoomipaar isalt. Kui kromosoomid ei jagu meioosi ajal õigesti, on sugurakkudel lõpuks liiga palju või liiga vähe kromosoome.

Dispersioonid tekivad ka siis, kui kromosoomi segmendid on vastupidised, valed või puuduvad. Kromosomaalsed kõrvalekalded hulka kuuluvad:

• Patau sündroomvõi trisoomia 13, mis tuleneb 13. kromosoomi kolmest koopiast. Probleemid hõlmavad südamerikke, nõrka lihastoonust, intellektipuudeid, aju häireid ja huulelõhet. 13. trisoomiaga imikute suremus on esimesel eluaastal kõrge.
  

• Downi sündroom on seisund, mida nimetatakse aneuploidiaks või trisoomiaks 21. Downi sündroom on tingitud 21. kromosoomi lisakoopiast. Downi sündroomiga sündinud lastel tekivad arengu-, kognitiivsed ja intellektuaalsed viivitused, ulatudes kergest kuni raskeni.
  

• Klinefelteri sündroom tekib siis, kui isastel on täiendav X-kromosoom. See seisund võib pärssida suguelundite kasvu, hormoonide tootmist ja viljakust.