Divi šūnu dalīšanās veidi, mitoze un mejoze, sastopami augos, dzīvniekos, protistos un sēnītēs.
Dzīvniekiem mitoze notiek ķermeņa šūnās, lai radītu augšanu un atjaunotu un uzturētu ķermeņa audus. Katra meitas šūna ir sākotnējās šūnas ģenētiska kopija.
Mejoze notiek seksuālā reprodukcijā, lai radītu mainīgo gametasvai olšūnas un spermas, kas apvienojas, veidojot jaunu indivīdu, kas atšķiras no vecākiem.
Sinapsis ir unikāls veids, kā hromosomas atrodas pirmajā mejozes dalījumā, ko sauc par "mejozi I", tāpēc tas notiek mejozes laikā, bet ne mitozes laikā. Katrs hromosomu pāris savienojas kopā, bieži apmainoties ar ģenētisko materiālu starp atsevišķām hromosomām. Saukta par šķērsošanu, šī apmaiņa ir svarīgs veids, kā palielināt ģenētisko mainīgumu seksuāli reproducējošos organismos.
Jaunas ģenētiskās kombinācijas
Mejoze ražo šūnas ar pusi mazāk hromosomu, nekā to satur ķermeņa šūnas, ko sauc par haploīdu stāvokli, lai pēcnācējiem būtu pareizs hromosomu skaits.
Cilvēkiem ķermeņa šūnās ir diploīds jeb dubultojies 46 skaits ar 23 hromosomu pāriem. Katram pārim ir mātes un tēva hromosoma, ko sauc par homologām hromosomām. Mejozes laikā notiek divas dalīšanās, lai iegūtu haploīdās gametas ar 23 atsevišķām hromosomām.
Katrā gametā ir unikālas mātes un tēva hromosomu kombinācijas. Šis ģenētiskā mainība ir svarīgs, lai organismi varētu pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Papildu ģenētiskā mainība notiek sinapses laikā, kad krustošanās laikā ģenētiskais materiāls tiek apmainīts starp māsu hromatīdiem.
Kā notiek sinapsis meiozē
Pirms mejozes sākuma homologie hromosomu pāri, kas atrodas šūnas kodolā, atkārtojas, veidojot divus māsu hromatīdu pārus, katru pāri satur struktūras, ko sauc par centromerām.
Lai sāktu mejozi, kodola membrāna izšķīst un hromosomas saīsinās un sabiezē. Šajā pirmajā posmā, ko dēvē par I profāzi, notiek sinapsis. Abi māsu hromatīdu pāri savā garumā savienojas kopā, izmantojot RNS un olbaltumvielu kombinācijas, ko sauc par "sinaptonemālo kompleksu".
Savienotie hromatīdi turpina saīsināties, procesā saritinoties. Viņi var saslēgties tiktāl, ka māsu hromatīdu gabali saplīst un atkal piestiprinās pie pretējā hromatīds, tā ka mātes hromatīda daļa tagad atrodas uz tēva hromatīda un otrādi otrādi.
Zvanīja šķērsojot pāri vai "rekombinācija", šis process papildus faktoriem, piemēram, nejauša apaugļošana, vēl vairāk bagātina ģenētisko mainīgumu.
Sinapsis beidzas
Kā mejoze I turpinās, I metafāzes laikā sinapsētie homologo hromosomu pāri migrē uz šūnas centru un ierindojas. Mātes un tēva homologās hromosomas var nejauši sadalīties šūnas kreisajā vai labajā pusē.
Pēc tam I anafāzes laikā sinapsis beidzas, un homologie hromosomu pāri atdalās un migrē uz pretējām šūnu pusēm. I telofāzē šūnu dalīšanās katrā haploīdajā meitas šūnā atrod katra homologā hromosomu pāra vienu tipu ar hromatīdiem, kas satur krustošanās ģenētisko materiālu.
Pārējā meioze
In mejoze II, divas mejozes šūnas es sadalīju, lai atdalītu abas homologo pāru māsas hromatīdas. Rezultātajās gametās tagad ir haploīds nesasaistītu māsu hromosomu skaits. Cilvēkiem vīriešu dzimumšūnas ir četras funkcionālas spermas šūnas. Cilvēka mejoze rada vienu lielu funkcionālu olšūnu un trīs mazas (un galu galā izmestas) šūnas, kuras sauc par polāriem ķermeņiem un satur kodolus, bet maz citoplazmas.
Ģenētiskā mainība gametās rodas, pirmkārt, no atsevišķu hromosomu neatkarīgā sortimenta laikā katrs meiotiskais dalījums ar mātes un tēva hromatīdiem nejauši izkliedējas pa meitas šūnām mode. Cilvēkiem kopējā iespējamā 23 hromosomu savienošanas kombinācija ir 8 324 608.
Otrais mainīguma avots nāk no ģenētiskā materiāla apmaiņas, kas rodas krustošanas procesā sinapses laikā.