Du pagrindiniai ląstelių dalijimosi tipai, mitozė ir mejozė, pasitaiko augalų, gyvūnų, protistų ir grybų.
Gyvūnams mitozė pasireiškia kūno ląstelėse, kad augtų ir atstatytų bei palaikytų kūno audinius. Kiekviena dukterinė ląstelė yra pirminės ląstelės genetinė kopija.
Mejozė atsiranda lytinės reprodukcijos metu, kad būtų generuojamas kintamasis lytinės ląstelės, arba kiaušinėliai ir spermatozoidai, kurie susijungia ir sudaro naują asmenį, skirtingą nuo tėvų.
Sinapsė yra unikalus būdas, kaip chromosomos išsirikiuoja pirmame mejozės dalijime, vadinamame „mejozė I“, todėl jis vyksta mejozės metu, bet ne mitozės metu. Kiekviena chromosomų pora jungiasi kartu, dažnai keisdamasi genetine medžiaga tarp atskirų chromosomų. Vadinamas perėjimu, šis mainas yra svarbus būdas padidinti lytiniu būdu dauginančių organizmų genetinį kintamumą.
Naujos genetinės kombinacijos
Mejozė gamina ląsteles, turinčias perpus mažiau chromosomų, nei yra kūno ląstelėse, vadinamose haploidine būsena, kad palikuonys turėtų reikiamą chromosomų skaičių.
Žmonių kūno ląstelėse yra diploidų arba dvigubai daugiau nei 46, su 23 chromosomų poromis. Kiekviena pora turi motinos ir tėvo chromosomą, vadinamą homologinėmis chromosomomis. Mejozės metu įvyksta dvi dalybos, kad susidarytų haploidinės gametos, turinčios 23 pavienes chromosomas.
Kiekvienoje gametoje yra unikalūs motinos ir tėvo chromosomų deriniai. Tai genetinis kintamumas yra svarbus, kad organizmai galėtų prisitaikyti prie kintančių sąlygų. Tolesnis genetinis kintamumas atsiranda sinapsės metu, kai kryžminimo metu genetinė medžiaga keičiasi seserų chromatidėmis.
Kaip vyksta sinapsė mejozėje
Prieš prasidedant mejozei, homologinės chromosomų poros, esančios ląstelės branduolyje, dauginasi ir sudaro dvi poras seserinių chromatidų, kurias kiekvieną porą laiko struktūros, vadinamos centromeromis.
Norėdami pradėti mejozę, branduolio membrana ištirpsta, o chromosomos sutrumpėja ir sustorėja. Šio pirmojo etapo, vadinamo I faze, metu įvyksta sinapsė. Dvi seserinės chromatidės sujungiamos išilgai RNR ir baltymų, vadinamų „sinaptonemų kompleksu“, deriniais.
Susijungusios chromatidės toliau sutrumpėja, kartu susisuka. Jie gali užsiblokuoti tiek, kad seserų chromatidžių gabalėliai nutrūksta ir vėl prisitvirtina prie priešinga chromatidė, todėl ta motinos chromatidės dalis dabar yra tėvo chromatidėje ir atvirkščiai atvirkščiai.
Paskambino perėjimas arba „rekombinacija“, šis procesas dar labiau praturtina genetinį kintamumą, greta tokių veiksnių kaip atsitiktinis apvaisinimas.
Sinapsė baigiasi
Kaip mejozė aš tęsiasi, I metafazės metu sinapuotos homologinės chromosomų poros migruoja į ląstelės centrą ir rikiuojasi. Motinos ir tėvo homologinės chromosomos gali atsitiktinai atsirinkti į kairę arba į dešinę ląstelės pusę.
Tada anafazės I metu sinapsė baigiasi, o homologinės chromosomų poros atsiskiria ir migruoja į priešingas ląstelių puses. I telofazėje ląstelių dalijimasis kiekvienoje haploidinėje dukterinėje ląstelėje suranda po vieną kiekvienos homologinės chromosomos poros tipą, o chromatidės jose turi kryžminimo genetinę medžiagą.
Likusi mejozė
Į mejozė II, dvi mejozės ląsteles padalinu, kad būtų atskirtos dvi homologinių porų seserinės chromatidės. Gautose lytinėse ląstelėse dabar yra haploidinis neporinių seserų chromosomų skaičius. Žmonėse vyrų lytinės ląstelės yra keturios funkcinės spermos ląstelės. Moterų moterų miozė gamina vieną didelį funkcinį kiaušinį ir tris mažas (o galiausiai - išmestas) ląsteles, vadinamus poliniais kūnais, kuriuose yra branduolių, bet mažai citoplazmos.
Genetinis kintamumas gametose pirmiausia kyla iš nepriklausomo atskirų chromosomų asortimento kiekvienas mejotiškas dalijimasis su motinos ir tėvo chromatidėmis atsitiktinai pasklinda po dukterines ląsteles mada. Žmonėms bendras galimas 23 chromosomų susiejimo derinys yra 8 324 608.
Antrasis kintamumo šaltinis atsiranda keičiantis genetine medžiaga iš kryžminimo sinapsės metu.