Mi történhet, ha a meiózis rosszul megy?

A meiózis a nemi szaporodás pontos és szigorúan szabályozott folyamata, amely növeli a biológiai sokféleséget és a túlélést az eukarióta organizmusokban. Sok minden elromolhat a sejtosztódás szakaszában.

Néhány hiba nem lehet következményes, vagy előnyös tulajdonságot kölcsönöz. A félrelépések azonban genetikai hibákat, kromoszóma-rendellenességeket, betegségeket és vetéléseket is eredményezhetnek.

A funkciója meiózis genetikailag sokféle ivarsejt termelése. A meiózis első szakaszában a homológ kromoszómák párosulnak és kicserélik a genetikai anyagot. Ezután a cella közepére indulnak. A nővér-kromatidok együtt maradnak, amikor orsószálak a sejt ellentétes pólusaira húzzák őket. Citokinezis két leánysejtet alkot, amelyek mindegyike a kromoszómák számának felét tartalmazza.

A meiózis második szakasza inkább hasonlít a mitózisra. A két leánysejt kromoszómája ismét felsorakozik a sejt közepén. De ezúttal a testvérkromatidákat széthúzzák mielőtt vándorolna az ellentétes oldalakra.

A meiózis oka annak, hogy a többsejtű organizmusok eltérő módon mutatkoznak meg fenotípusok mint a vörös haj, a kék szem vagy az átlag feletti magasság. A genetikai rekombináció az emberek, állatok, növények és akár gombák populációiban is gazdag változatossághoz vezet.

A fajon belüli variancia támogatja a faj túlélését. Az evolúciós bizonyítékok arra utalnak, hogy a környezetükhöz legjobban alkalmazkodó organizmusok nagyobb valószínűséggel maradnak életben és hasznos tulajdonságokat adnak át az utódoknak.

Az embrionális fejlődés során a haploid csíra sejtek többsejtű organizmusokban képződnek. A hím ivarsejtek pubertáskortól kezdve belépnek a meiózisba, és szaporodnak.

A nőstények meiózisa más. A női csírasejtek meiosison mennek keresztül a magzatban, és nagy mennyiségű - de véges - tápanyagot termelnek petesejtek hogy bent marad tüszők petefészkek, kivéve, ha menstruációs hormonok stimulálják őket.

Kíváncsi lehet, mi lenne a következménye, ha nem lenne meiózis az organizmusokban. Ha a meiózis nem fordul elő a nemi úton szaporodó organizmusokban, akkor a sejtek megosztása előtt nem történik meg a gének átrendeződése. Következésképpen a fajok változékonysága csekély.

A környezeti feltételek befolyásolják a gének kifejeződését és viselkedését, de a populáció összességében kevésbé ellenállna az éghajlatváltozásnak vagy a kórokozóknak.

Amikor a meiózis során valami elromlik, a hiba gyakran a DNS replikációja során következik be. Szerint a Nemzeti Egészségügyi Intézetek, az emberi gének leggyakoribb hibái egy nukleotid polimorfizmusok (SNP-k). Általában ártalmatlanok, az SNP-k akkor fordulnak elő, amikor a nukleotidbázisok, mint a citozin és a timin, megfordulnak.

A problémák csak akkor jelentkeznek, amikor az SNP-k megzavarják a gén működését, ami például cukorbetegséggel és szívbetegségekkel jár. Az SNP-k szintén veszélyeztethetik az egyén képességét bizonyos környezeti toxinok ellenállására.

A mutált gén örökletes betegségeket okozhat, mint sarlósejtes vérszegénység, Tay-Sachs-kór, Huntington-kór és cisztás fibrózis. A p53 gén mutációi azt eredményezhetik sejtek túlnövekedése és rákos daganatok.

Az emberi test legtöbb sejtje 46 kromoszómát tartalmaz; egy pár 23 kromoszóma az anyától és egy pár 23 kromoszóma az apától. Ha a kromoszómák nem osztódnak megfelelően a meiózis során, akkor a ivarsejtekben túl sok vagy túl kevés kromoszóma lesz.

Variációk akkor is előfordulnak, amikor a kromoszóma egy szegmense megfordul, rosszul helyezkedik el vagy hiányzik. Kromoszóma-rendellenességek tartalmazza:

• Patau-szindróma, vagy a 13. triszómia, amely a 13. kromoszóma három másolatából származik. A problémák közé tartoznak a szívhibák, a gyenge izomtónus, az értelmi fogyatékosság, az agyi rendellenességek és az ajakhasadás. A 13. triszómiában szenvedő csecsemők halálozási aránya az élet első évében magas.
  

• Down-szindróma aneuploidia vagy 21-es triszómia néven ismert állapot. A Down-szindróma a 21. kromoszóma extra példányának köszönhető. A Down-szindrómában született gyermekek fejlődési, kognitív és intellektuális késéseket tapasztalnak, az enyhe és a súlyos között.
  

• Klinefelter-szindróma akkor fordul elő, ha a hímek extra X-kromoszómával rendelkeznek. Az állapot gátolhatja a nemi szervek növekedését, a hormontermelést és a termékenységet.