Meioosi on tarkka ja tiukasti säännelty seksuaalisen lisääntymisen prosessi, joka lisää biologista monimuotoisuutta ja eloonjäämistä eukaryoottisissa organismeissa. Paljon voi mennä pieleen solujen jakautumisen vaiheissa.
Jotkut virheet voivat olla merkityksettömiä tai antaa hyödyllisen ominaisuuden. Väärä askel voi kuitenkin johtaa myös geneettisiin virheisiin, kromosomaalisiin poikkeavuuksiin, sairauksiin ja keskenmenoihin.
Meioosin vaiheet
Toiminto meioosi on tuottaa geneettisesti erilaisia sukusoluja. Meioosin ensimmäisen vaiheen aikana homologiset kromosomit muodostavat parin ja vaihtavat geneettistä materiaalia. Seuraavaksi he suuntaavat solun keskelle. Sisarkromatidit pysyvät yhdessä, kun ne karan kuiduilla vetävät solun vastakkaisiin napoihin. Sytokineesi muodostaa kaksi tytärsolua, joista jokainen sisältää puolet kromosomien määrästä.
Meioosin toinen vaihe muistuttaa enemmän mitoosia. Kahden tytärsolun kromosomit asettuvat taas solun keskelle. Mutta tällä kertaa sisarkromatidit vedetään erilleen
Meioosin toiminta
Meioosi on syy, miksi monisoluiset organismit näyttävät erilaisilta fenotyypit kuten punaiset hiukset, siniset silmät tai keskimääräistä korkeampi. Geneettinen rekombinaatio johtaa rikkaaseen monimuotoisuuteen ihmisten, eläinten, kasvien ja jopa sienipopulaatioissa.
Lajin varianssi tukee lajin selviytymistä. Evoluutiomateriaalit viittaavat siihen, että ympäristöönsä parhaiten sopeutuneet organismit elävät todennäköisemmin ja välittävät hyödyllisiä ominaisuuksia jälkeläisille.
Milloin ja missä meioosi esiintyy
Alkionkehityksen aikana haploidisia sukusoluja muodostuu monisoluisissa organismeissa. Miehen sukusolut menevät meioosiin murrosiästä lähtien ja lisääntyvät lisääntyvästi.
Meioosi naisilla on erilainen. Naaraspuolisilla sukusoluilla tapahtuu meioosi sikiössä ja ne tuottavat suuren, mutta rajallisen munasolut joka pysyy munarakkulat munasarjat, ellei kuukautishormonit stimuloi niitä.
Miksi meioosi on tärkeä?
Saatat miettiä, mitä seurauksia olisi, jos organismeissa ei olisi meioosia. Jos meioosia ei tapahtuisi seksuaalisesti lisääntyvissä organismeissa, geenejä ei järjestettäisi uudelleen ennen solujen jakautumista. Näin ollen lajien vaihtelu olisi vähäistä.
Ympäristöolosuhteet vaikuttaisivat geenien ilmentymiseen ja käyttäytymiseen, mutta väestöllä olisi vähemmän vastustuskykyä ilmastonmuutokselle tai taudinaiheuttajille.
Meioosivirheiden aiheuttamat sairaudet
Kun jokin menee pieleen meioosin aikana, virhe tapahtuu usein DNA: n replikaation aikana. Mukaan Kansalliset terveyslaitokset, yleisimmät virheet ihmisen geeneissä ovat yhden nukleotidin polymorfismit (SNP: t). Yleensä vaarattomia SNP: itä esiintyy, kun nukleotidiemäkset, kuten sytosiini ja tymiini, vaihdetaan.
Ongelmia syntyy vain, kun SNP: t häiritsevät geenin toimintaa, mikä liittyy esimerkiksi diabetekseen ja sydänsairauksiin. SNP: t voivat myös vaarantaa yksilön kyvyn kestää tiettyjä ympäristömyrkkyjä.
A mutatoitu geeni voi aiheuttaa perinnöllisiä sairauksia, kuten sirppisoluanemia, Tay-Sachsin tauti, Huntingtonin tauti ja kystinen fibroosi. P53-geenin mutaatiot voivat johtaa solujen liikakasvu ja syöpäkasvaimet.
Vakavat kromosomaaliset poikkeavuudet
Suurin osa ihmiskehon soluista sisältää 46 kromosomia; yksi pari 23 kromosomia äidiltä ja yksi pari 23 kromosomia isältä. Kun kromosomit eivät jakaudu oikein meioosin aikana, sukusoluissa on liian paljon tai liian vähän kromosomeja.
Variansseja esiintyy myös silloin, kun kromosomin segmentit ovat päinvastaiset, väärässä paikassa tai puuttuvat. Kromosomaaliset poikkeavuudet sisältää:
-
Pataun oireyhtymätai trisomia 13, joka johtuu kromosomin 13 kolmesta kopiosta. Ongelmia ovat sydänviat, heikko lihasten sävy, älylliset vammat, aivohäiriöt ja huuli. Trysomy 13 -vauvoilla on korkea kuolleisuus ensimmäisen elinvuoden aikana.
-
Downin oireyhtymä on tila, joka tunnetaan nimellä aneuploidia tai trisomia 21. Downin oireyhtymä johtuu kromosomin 21 ylimääräisestä kopiosta. Downin oireyhtymällä syntyneillä lapsilla on kehitys-, kognitiivisia ja älyllisiä viivästyksiä lievästä vaikeaan.
-
Klinefelterin oireyhtymä tapahtuu, kun miehillä on ylimääräinen X-kromosomi. Tila voi estää sukupuolielinten kasvua, hormonituotantoa ja hedelmällisyyttä.