Hva kan skje hvis meiose går galt?

Meiose er en presis og tett regulert prosess for seksuell reproduksjon som øker biologisk mangfold og overlevelse i eukaryote organismer. Mye kan gå galt i fasen av celledeling.

Noen feil kan være ubetydelige eller gi et fordelaktig trekk. Feiltrinn kan imidlertid også føre til genetiske defekter, kromosomavvik, sykdommer og spontanaborter.

Funksjonen til meiose er å produsere genetisk forskjellige kjønnsceller. I løpet av den første fasen av meiose pares homologe kromosomer sammen og bytter ut genetisk materiale. Deretter går de mot midten av cellen. Søsterkromatider forblir sammen når de trekkes til motsatte poler av cellen av spindelfibre. Cytokinesis danner to datterceller, som hver inneholder halvparten av antall kromosomer.

Den andre fasen av meiose er mer som mitose. Kromosomer i de to dattercellene stiller seg opp igjen i midten av cellen. Men denne gangen søsterkromatider blir trukket fra hverandre før du migrerer til motsatte sider. Cytokinesis splitter cellene, membranene dannes og fire haploide kjønnsceller - sæd, egg eller sporer - skyldes meiose.

Meiose er en grunn til at flercellede organismer viser forskjellige fenotyper som rødt hår, blå øyne eller høyde over gjennomsnittet. Genetisk rekombinasjon fører til rikt mangfold i populasjoner av mennesker, dyr, planter og til og med sopp.

Variasjon i en art støtter artenes overlevelse. Evolusjonsbevis antyder at organismer som er best tilpasset sitt miljø, er mer sannsynlig å overleve og videreføre fordelaktige egenskaper til avkom.

Under embryonal utvikling dannes haploide kimceller i flercellede organismer. Mannlige kjønnsceller går inn i meiose fra puberteten og reproduserer seg raskt.

Meiose hos kvinner er forskjellig. Kvinnelige kjønnsceller gjennomgår meiose i fosteret og produserer en stor - men endelig - tilførsel av oocytter som vil forbli i follikler av eggstokkene med mindre stimulert av menstruasjonshormoner.

Du lurer kanskje på hva som ville være konsekvensene hvis det ikke var noen meiose i organismer. Hvis meiose ikke fant sted i seksuelt reproduserende organismer, ville det ikke være noen omorganisering av gener før celledeling. Følgelig ville det være liten artsvariasjon.

Miljøforhold vil påvirke genuttrykk og atferd, men befolkningen generelt vil ha mindre motstand mot klimaendringer eller patogener.

Når noe går galt under meiose, skjer feilen ofte under replikering av DNA. Ifølge National Institutes of Health, de vanligste feilene i menneskelige gener er enkelt nukleotid polymorfier (SNP). Generelt ufarlig forekommer SNP når nukleotidbaser som cytosin og tymin blir byttet om.

Problemer oppstår bare når SNP forstyrrer genfunksjon, som for eksempel er assosiert med diabetes og hjertesykdom. SNP kan også kompromittere individets evne til å motstå visse miljøgifter.

EN muterte genet kan forårsake arvelige sykdommer som sigdcelleanemi, Tay-Sachs sykdom, Huntingtons sykdom og cystisk fibrose. Mutasjoner til p53-genet kan resultere i celleovervekst og kreftsvulster.

De fleste celler i menneskekroppen inneholder 46 kromosomer; ett par på 23 kromosomer fra moren og ett par på 23 kromosomer fra faren. Når kromosomer ikke deler seg riktig under meiose, vil kjønnsceller ende opp med for mange eller for få kromosomer.

Avvik oppstår også når et segment av et kromosom er reversert, feilplassert eller mangler. Kromosomale abnormiteter inkludere:

• Patau syndrom, eller trisomi 13, som kommer fra tre kopier av kromosom 13. Problemer inkluderer hjertefeil, svak muskeltonus, intellektuelle funksjonshemninger, hjernesykdommer og en leppe med kløft. Babyer med trisomi 13 har høy dødelighet i løpet av det første leveåret.
  

• Down syndrom er en tilstand kjent som aneuploidy, eller trisomi 21. Downs syndrom skyldes en ekstra kopi av kromosom 21. Barn født med Downs syndrom opplever utviklingsmessige, kognitive og intellektuelle forsinkelser fra milde til alvorlige.
  

• Klinefelter syndrom oppstår når menn har et ekstra X-kromosom. Tilstanden kan hemme veksten av kjønnsorganer, hormonproduksjon og fruktbarhet.