Quelles sont les étapes de la méiose qui augmentent la variabilité ?

Les organismes procaryotes tels que les bactéries peuvent être minuscules (ils consistent en une seule cellule), mais ils ont autant de aller pour eux: la diversité génétique n'est pas un problème, et le travail de chaque cellule est de se diviser en deux cellules juste J'aime ça. C'est appelé fission binaire.

Chez les eucaryotes, les cellules sont plus complexes et contiennent beaucoup plus d'ADN (la matière génétique de la vie) que leurs homologues procaryotes. Cet ADN est divisé en chromosomes; les humains en ont 46 dans la plupart des cellules. Les chromosomes se trouvent à leur tour à l'intérieur d'un noyau lié à la membrane. La plupart des cellules se divisent par mitose, qui est similaire à la fission binaire et a le même résultat: des cellules filles identiques.

Cellules spécialisées dans les organes appelés gonades (ovaires chez la femme, testicules chez l'homme) se divisent différemment. Ce processus, appelé méiose, partage beaucoup de chevauchement avec la mitose. Mais sans deux processus critiques dans la méiose, appelés recombinaison (ou croisement) et assortiment indépendant, la méiose n'ajouterait aucune diversité génétique.

Lorsque vous demandez: « Comment la méiose crée-t-elle la diversité génétique dans une espèce? » ce que vous demandez vraiment, à un plus Le niveau de base est: "Quelles phases de la méiose sont responsables de la production de la variation génétique observée dans les gamètes ?"

Pour l'instant, sachez simplement que ces phases sont au nombre de deux et sont étiquetées prophase 1 et métaphase 2. Cette terminologie peut-être cryptique deviendra claire sous peu.

Il est préférable d'apprendre la mitose avant de s'attaquer à la méiose. Mitose est un processus qui comprend quatre phases. La mitose commence après que les cellules ont dupliqué tous leurs chromosomes pour former (chez l'homme) 46 paires de jumeaux identiques, appelées chromatides sœurs.

La mitose comprend la prophase, la métaphase, l'anaphase et la télophase. Au cours de ces étapes, dans l'ordre, les chromatides sœurs se condensent, forment une ligne, sont séparées et "observent" la division du noyau autour d'elles et la formation de deux noyaux filles. Ensuite, la cellule dans son ensemble se divise (cytokinèse).

Méiose se divise en deux étapes: méiose 1 et méiose 2. Chacune d'entre elles comporte les mêmes quatre étapes qui sont les mêmes que celles de la mitose avec le numéro attaché à la fin pour indiquer quelle étape de la méiose est en cours.

Dans la prophase 1, au lieu de 46 paires de chromatides sœurs alignées pour se diviser, 23 groupes de quatre chromosomes s'alignent. C'est parce que les chromosomes correspondants de la mère et du père se « trouvent » l'un l'autre; la combinaison des deux ensembles de chromatides sœurs donne une tétrade ou bivalente. Donc immédiatement, la mitose et la méiose diffèrent considérablement.

En métaphase 1, les tétrades s'alignent de manière utilement aléatoire, décrite ci-dessous. Dans l'anaphase 1, les ensembles "mère" et "père" de chromosomes joints sont séparés, et dans la télophase 1, la cellule se divise. Chacune des nouvelles cellules filles subit la méiose 2, qui est une simple division mitotique. Le résultat est quatre gamètes avec 23 chromosomes au lieu des 46 autres cellules.

Traverser en méiose, aussi appelée recombinaison, est l'« échange » d'ADN qui se produit après que les chromosomes homologues (le chromosome donné par le père et celui donné par la mère d'un nombre particulier) se « trouvent » dans la prophase 1.

Ainsi, lorsque ces chromosomes sont ensuite séparés en anaphase 1, ni l'un ni l'autre n'est le même qu'il a commencé.

Assortiment indépendant dans la méiose est l'alignement aléatoire des tétrades en métaphase 1 le long de la ligne éventuelle de division du noyau. "Aléatoire" dans ce sens signifie qu'il y a une chance égale que les chromatides dérivées de la mère dans une tétrade s'alignent de chaque côté de la ligne de division.

Cela signifie que dans une cellule avec 23 parties de division, dont chacune peut aller de deux manières, il y a 2²³ ou alors 8,4 millions de gamètes possibles.

Ceci avec la variation apportée par la recombinaison, il n'est pas surprenant que deux personnes (autres que des jumeaux) ne se ressemblent jamais vraiment !