Što se može dogoditi ako mejoza pogriješi?

Mejoza je precizan i strogo reguliran proces spolnog razmnožavanja koji povećava biološku raznolikost i preživljavanje u eukariotskim organizmima. Mnogo toga može poći po zlu tijekom faza stanične diobe.

Neke pogreške mogu biti nebitne ili daju povoljnu osobinu. Međutim, pogrešni koraci također mogu rezultirati genetskim nedostacima, kromosomskim abnormalnostima, bolestima i pobačajima.

Funkcija mejoza je stvaranje genetski raznolikih spolnih stanica. Tijekom prve faze mejoze, homologni kromosomi se uparuju i zamjenjuju genetski materijal. Dalje, oni kreću prema sredini ćelije. Sestrinske kromatide ostaju zajedno dok ih vretenasta vlakna vuku na suprotne polove stanice. Citokineza tvori dvije kćerke stanice, svaka sadrži pola broja kromosoma.

Druga faza mejoze više sliči mitozi. Kromosomi u dvije stanice kćeri ponovno se redaju u sredini stanice. Ali ovaj put sestrinske kromatide se razdvajaju prije migriranja na suprotne strane. Citokineza dijeli stanice, stvaraju se membrane i četiri haploidne spolne stanice - spermija, jajašca ili spore - proizlaze iz mejoze.

Mejoza je razlog zašto se višećelijski organizmi pokazuju različito fenotipovi poput crvene kose, plavih očiju ili iznadprosječne visine. Genetska rekombinacija dovodi do bogate raznolikosti u populacijama ljudi, životinja, biljaka, pa čak i gljivica.

Varijacije unutar vrste podržavaju opstanak vrste. Evolucijski dokazi sugeriraju da je vjerojatnije da će organizmi koji su najbolje prilagođeni svom okolišu preživjeti i prenijeti korisna svojstva na potomstvo.

Tijekom embrionalnog razvoja, haploidne zametne stanice stvaraju se u višećelijskim organizmima. Muške spolne stanice ulaze u mejozu počevši od puberteta i plodno se razmnožavaju.

Mejoza u ženki je različita. Ženske spolne stanice prolaze kroz mejozu u fetusu i proizvode veliku - ali konačnu - zalihu oociti koja će ostati u folikuli jajnika osim ako ih ne stimuliraju menstrualni hormoni.

Možete se zapitati kakve bi bile posljedice da u organizmima nema mejoze. Da se mejoza ne dogodi u organizmima koji se spolno razmnožavaju, ne bi bilo preslagivanja gena prije diobe stanica. Slijedom toga, vrsta bi bila malo varijabilna.

Uvjeti okoliša utjecali bi na ekspresiju i ponašanje gena, ali sveukupno stanovništvo imalo bi manje otpora klimatskim promjenama ili patogenima.

Kad nešto pođe po zlu tijekom mejoze, pogreška se često dogodi tijekom replikacije DNK. Prema Nacionalni zavodi za zdravlje, najčešće greške u ljudskim genima su polimorfizmi jednostrukih nukleotida (SNP-ovi). Općenito bezopasni, SNP-ovi se javljaju kada se nukleotidne baze poput citozina i timina promijene.

Problemi nastaju samo kada SNP-ovi poremete funkcioniranje gena, što je povezano s dijabetesom i srčanim bolestima, na primjer. SNP-ovi također mogu ugroziti sposobnost pojedinca da podnese određene toksine u okolišu.

A mutirani gen mogu uzrokovati nasljedne bolesti poput anemija srpastih stanica, Tay-Sachsova bolest, Huntingtonova bolest i cistična fibroza. Mutacije gena p53 mogu rezultirati prekomjerni rast stanica i karcinomi tumori.

Većina stanica u ljudskom tijelu sadrži 46 kromosoma; jedan par od 23 kromosoma od majke i jedan par od 23 kromosoma od oca. Kad se kromosomi tijekom mejoze ne podijele pravilno, gamete će završiti s previše ili premalo kromosoma.

Varijacije se također javljaju kada su segmenti kromosoma obrnuti, pogrešno postavljeni ili nedostaju. Kromosomske abnormalnosti uključuju:

• Patauov sindrom, ili trisomija 13, koja je rezultat tri kopije kromosoma 13. Problemi uključuju srčane mane, slab tonus mišića, intelektualne poteškoće, poremećaje mozga i rascjep usne. Bebe s trisomijom 13 imaju visoku stopu smrtnosti u prvoj godini života.
  

• Downov sindrom je stanje poznato kao aneuploidija ili trisomija 21. Downov sindrom je posljedica dodatne kopije 21. kromosoma. Djeca rođena s Downovim sindromom imaju razvojna, kognitivna i intelektualna zaostajanja u rasponu od blagih do teških.
  

• Klinefelterov sindrom javlja se kada mužjaci imaju višak X kromosoma. Stanje može inhibirati rast genitalija, proizvodnju hormona i plodnost.