המונח "סינפסיס" קשור לאיזה תהליך?

שני סוגים בסיסיים של חלוקת תאים, מיטוזה ומיוזה, מתרחשים בצמחים, בעלי חיים, פרוטיסטים ופטריות.

אצל בעלי חיים מיטוזה מתרחשת בתאי הגוף כדי לייצר צמיחה ותיקון ותחזוקת רקמות הגוף. כל תא בת הוא העתק גנטי של התא המקורי.

מיוזה מתרחשת ברבייה מינית כדי ליצור משתנה גיימטים, או ביצים וזרע, שמתאחדים כדי ליצור אינדיבידואל חדש שונה מההורים.

סינפסיס היא הדרך הייחודית בה כרומוזומים מסתדרים בחלוקה הראשונה של המיוזה, המכונה "מיוזה I", ולכן היא מתרחשת במהלך מיוזה אך לא במהלך המיטוזה. כל זוג כרומוזומים מתחבר יחד, ולעתים קרובות מחליף חומר גנטי בין הכרומוזומים האישיים. נקרא מעבר זה, חילוף זה הוא דרך חשובה להגביר את השונות הגנטית באורגניזמים המתרבים מינית.

מיוזה מייצר תאים עם מחצית כמות הכרומוזומים מכמות הכלולה בתאי הגוף, הנקראים מצב פלואידי, כך שלצאצאים יש את המספר הנכון של הכרומוזומים.

בבני אדם, לתאי הגוף יש מספר דיפלואידי, או כפול, של 46, עם 23 זוגות כרומוזומים. לכל זוג כרומוזום אימהי ואבהי, הנקרא כרומוזומים הומולוגיים. במהלך מיוזה מתרחשות שתי חלוקות המייצרות זומנים פלואידים עם 23 כרומוזומים בודדים.

לכל זומטרית יש שילובים ייחודיים של כרומוזומי אמהות ואבהות. זֶה שונות גנטית חשוב, כדי שאורגניזמים יוכלו להסתגל לתנאים המשתנים. שונות גנטית נוספת מתרחשת במהלך הסינפסיס, כאשר החומר הגנטי מוחלף בין כרומטידות אחות במהלך ההצלבה.

לפני תחילת המיוזה, צמדי הכרומוזומים ההומולוגיים הכלולים בגרעין התא משכפלים ויוצרים שני זוג כרומטידות אחיות, שכל זוג מוחזק יחד על ידי מבנים הנקראים צנטרומרים.

כדי להתחיל במיוזה, הממברנה הגרעינית מתמוססת והכרומוזומים מתקצרים ומתעבים. במהלך שלב ראשון זה, הנקרא פרובזה I, מתרחש סינפסיס. שני זוג הכרומטידות האחות מתחברים יחד לאורכם באמצעות שילובים של RNA וחלבונים המכונים "תסביך סינפטונמלי".

הכרומטידים המחוברים ממשיכים להתקצר, ומתלכדים יחד בתהליך. הם יכולים להשתלב במידה וחתיכות כרומטידות אחיות מתנתקות ונקשרות מחדש ל מול הכרומטיד, כך שחלק מהכרומטיד האימהי נמצא כעת על הכרומטיד האבהי להיפך.

שקוראים לו הצלבה או "רקומבינציה", תהליך זה מעשיר עוד יותר את השונות הגנטית, לצד גורמים כמו הפריה אקראית.

כפי ש מיוזה אני ממשיך, במהלך המטאפאזה I, זוגות הכרומוזומים ההומולוגיים המופרדים נודדים למרכז התא ומתיישרים. הכרומוזומים ההומולוגיים האימהיים והאבהיים יכולים להתאים באופן אקראי לצד שמאל או ימין של התא.

לאחר מכן, במהלך אנאפאזה I, הסינפסיס מסתיים וזוגות כרומוזום הומולוגיים נפרדים ונודדים לצדדים של תאים מנוגדים. בטלופזה I, חלוקת תאים מאתרת סוג אחד של כל זוג כרומוזומים הומולוגיים בכל תא בת פלואידי, כאשר הכרומטידים נושאים בתוכם חומר גנטי מוצלב.

ב מיוזה II, את שני התאים ממיוזה אני מחלק כדי להפריד בין שתי הכרומטידות האחיות של הזוגות ההומולוגיים. לגימטריות שהתקבלו כעת יש מספר הפלואידי של כרומוזומי אחות לא מזווגים. בבני אדם, הגמטריות הגבריות ארבע פונקציונליות תאי זרע. מיוזה בבני אדם מייצרת ביצה פונקציונלית אחת גדולה ושלושה תאים קטנים (ובסופו של דבר מושלכים) הנקראים גופים קוטביים המכילים גרעינים אך מעט ציטופלזמה.

שונות גנטית בגמטומים נובעת, ראשית, ממגוון עצמאי של כרומוזומים בודדים במהלך כל חלוקה מיוטית עם כרומטידות אימהיות ואבהיות המתפזרות בתאי הבת באופן אקראי אופנה. בבני אדם, סך הצירופים האפשריים של זיווג 23 כרומוזומים הוא 8,324,608.

מקור השונות השני נובע מהחלפת חומר גנטי מהצלבה במהלך סינפסיס.