Kas var notikt, ja meioze notiek nepareizi?

Mejoze ir precīzs un stingri regulēts seksuālās reprodukcijas process, kas palielina eikariotu organismu bioloģisko daudzveidību un izdzīvošanu. Šūnu dalīšanās stadijās daudz kas var noiet greizi.

Dažas kļūdas var būt nenozīmīgas vai piešķirt izdevīgu iezīmi. Tomēr nepareizu darbību rezultātā var rasties arī ģenētiski defekti, hromosomu anomālijas, slimības un spontānie aborti.

Funkcija mejoze ir ģenētiski daudzveidīgu gametu ražošana. Mejozes pirmās fāzes laikā homologās hromosomas savienojas pārī un apmainās ar ģenētisko materiālu. Tālāk viņi dodas uz kameras vidu. Māsas hromatīdi paliek kopā, kad vārpstas šķiedras tos velk uz šūnu pretējiem poliem. Citokinēze veido divas meitas šūnas, katrā no tām ir puse no hromosomu skaita.

Mejozes otrā fāze vairāk līdzinās mitozei. Divās meitas šūnās hromosomas atkal rindojas šūnas vidū. Bet šoreiz māsas hromatīdi tiek izvilkti pirms migrācijas uz pretējām pusēm. Citokinēze sašķeļ šūnas, veidojas membrānas un mejozes rezultātā rodas četras haploīdās gametas - sperma, olšūnas vai sporas.

Mejoze ir iemesls, kāpēc daudzšūnu organismi atšķiras fenotipi piemēram, sarkaniem matiem, zilām acīm vai augstumam virs vidējā līmeņa. Ģenētiskā rekombinācija noved pie bagātīgas daudzveidības cilvēku, dzīvnieku, augu un pat sēņu populācijās.

Variants sugas ietvaros atbalsta sugas izdzīvošanu. Evolūcijas pierādījumi liecina, ka organismi, kas vislabāk piemēroti savai videi, visticamāk izdzīvos un nodos pēcnācējiem labvēlīgas īpašības.

Embrionālās attīstības laikā daudzšūnu organismos veidojas haploīdās dzimumšūnas. Vīriešu dzimumšūnas nonāk mejozē, sākot no pubertātes, un vairojas.

Mioze sievietēm ir atšķirīga. Sieviešu dzimumšūnās auglim notiek mejoze, un tās rada lielu, bet ierobežotu daudzumu oocīti kas paliks iekšā folikulas olnīcu, ja vien to nestimulē menstruālie hormoni.

Jums var rasties jautājums, kādas būtu sekas, ja organismos nebūtu mejozes. Ja meioze nenotiktu seksuāli reproducējošos organismos, gēnu pārkārtošana pirms šūnu dalīšanās nenotiktu. Līdz ar to sugu mainīgums būtu mazs.

Vides apstākļi ietekmētu gēnu ekspresiju un uzvedību, bet kopumā iedzīvotājiem būtu mazāka izturība pret klimata pārmaiņām vai patogēniem.

Kad mejozes laikā kaut kas noiet greizi, kļūda bieži notiek DNS replikācijas laikā. Saskaņā ar Nacionālie veselības institūti, visbiežāk sastopamās kļūdas cilvēka gēnos ir viena nukleotīda polimorfismi (SNP). Parasti nekaitīgi SNP rodas, kad tiek pārslēgtas tādas nukleotīdu bāzes kā citozīns un timīns.

Problēmas rodas tikai tad, kad SNP izjauc gēnu darbību, kas ir saistīta, piemēram, ar diabētu un sirds slimībām. SNP var arī apdraudēt indivīda spēju izturēt noteiktus vides toksīnus.

A mutācijas gēns var izraisīt iedzimtas slimības, piemēram, sirpjveida šūnu anēmija, Tay-Sachs slimība, Hantingtona slimība un cistiskā fibroze. P53 gēna mutācijas var izraisīt šūnu aizaugšana un vēža audzēji.

Lielākā daļa cilvēka ķermeņa šūnu satur 46 hromosomas; viens pāris 23 hromosomu no mātes un viens 23 hromosomu pāris no tēva. Kad mejozes laikā hromosomas nedalās pareizi, gametās nonāk pārāk daudz vai par maz hromosomu.

Variansijas rodas arī tad, ja hromosomas segmenti tiek mainīti, nomainīti vai trūkst. Hromosomu anomālijas ietver:

• Patau sindromsjeb trisomija 13, kas rodas no trim 13. hromosomas kopijām. Problēmas ietver sirds defektus, vāju muskuļu tonusu, intelektuālās attīstības traucējumus, smadzeņu darbības traucējumus un lūpas plaisu. Zīdaiņiem ar 13. trisomiju pirmajā dzīves gadā ir augsts mirstības līmenis.
  

• Dauna sindroms ir stāvoklis, kas pazīstams kā aneuploīdija vai trisomija 21. Dauna sindroms ir saistīts ar 21. hromosomas papildu kopiju. Bērniem, kas dzimuši ar Dauna sindromu, rodas attīstības, kognitīvās un intelektuālās aizkavēšanās, sākot no vieglas līdz smagas.
  

• Klinefeltera sindroms rodas, ja vīriešiem ir papildu X hromosoma. Stāvoklis var kavēt dzimumorgānu augšanu, hormonu veidošanos un auglību.