Prokaryotické organizmy, ako sú baktérie, môžu byť malé (pozostávajú z jednej bunky), ale majú ich toľko ísť za nimi: Genetická rozmanitosť nie je problémom a úlohou každej bunky je rozdeliť sa na dve bunky nech sa páči. Toto sa volá binárne delenie.
V eukaryotoch sú bunky zložitejšie a obsahujú oveľa viac DNA (genetická hmota života) ako ich prokaryotické náprotivky. Táto DNA je rozdelená na chromozómy; ľudia majú 46 vo väčšine buniek. Chromozómy zasa sedia vo vnútri membránovo viazaného jadra. Väčšina buniek sa delí podľa mitóza, ktorý je podobný binárnemu štiepeniu a má rovnaký výsledok: identické dcérske bunky.
Špecializované bunky v orgánoch známych ako pohlavné žľazy (vaječníky u žien, semenníky u mužov) sa rozdeľujú odlišne. Tento proces tzv meióza, má veľa spoločného s mitózou. Ale bez dvoch kritických procesov v meióze, nazývaných rekombinácia (alebo kríženie) a nezávislého sortimentu, by meióza nepridala žiadnu genetickú diverzitu.
Ako meióza zvyšuje druhovú rozmanitosť?
Keď sa pýtate: „Ako meióza vytvára genetickú rozmanitosť druhov?“ na čo sa skutočne pýtate, na viac základná úroveň je: „Ktoré fázy meiózy sú zodpovedné za produkciu genetickej variácie videnej v gametách?“
Zatiaľ vedzte, že počet týchto fáz je dva a sú označené profáza 1 a metafáza 2. Táto možno záhadná terminológia bude objasnená čoskoro.
Prehľad bunkového delenia u eukaryotov: mitóza
Najlepšie je naučiť sa mitózu skôr, ako sa pustíte do meiózy. Mitóza je proces, ktorý zahŕňa štyri fázy. Mitóza začína potom, čo bunky duplikovali všetky svoje chromozómy a vytvorili (u ľudí) 46 identických dvojčiat, ktoré sa nazývajú sesterské chromatidy.
Mitóza pozostáva z profázy, metafázy, anafázy a telofázy. V týchto krokoch, aby sa sesterské chromatidy viac zahustili, vytvorili čiaru, boli oddelené a „sledovali“, ako sa okolo nich rozdeľuje jadro a tvoria dve dcérske jadrá. Potom sa bunka ako celok rozdelí (cytokinéza).
Kroky meiózy
Meióza je rozdelená do dvoch etáp: meióza 1 a meióza 2. Každý z nich má rovnaké štyri kroky, ktoré sú rovnaké ako v prípade mitózy, pričom ich počet je uvedený na konci a označuje, ktoré štádium meiózy práve prebieha.
V profáze 1 sa namiesto 46 párov sesterských chromatidov, ktoré sa zoradia do rozdelenia, zoradí 23 skupín štyroch chromozómov. Je to tak preto, lebo zodpovedajúce chromozómy matky a otca sa „nachádzajú“; kombináciou dvoch sesterských chromatidových sád sa získa tetrad alebo bivalent. Takže okamžite sa mitóza a meióza podstatne líšia.
V metafáze 1 sa tetrády zoradia užitočne náhodným spôsobom, ktorý je opísaný nižšie. V anafáze 1 sú „spojené“ sady „matky“ a „otca“ spojené chromozómy a v telofáze 1 sa bunky delia. Každá z nových dcérskych buniek podstúpi meiózu 2, čo je jednoduché mitotické rozdelenie. Výsledkom sú štyri gaméty s 23 chromozómami namiesto 46 ďalších buniek.
Prejsť
Prejsť pri meióze, tiež tzv rekombinácia, je „zámena“ DNA, ktorá nastáva po tom, čo sa homologické chromozómy (chromozóm daný otcovi a matka konkrétnemu počtu) „nájdu“ navzájom v profáze 1.
Keď sa teda tieto chromozómy oddelia v anafáze 1, ani jeden z nich nie je rovnaký ako ten, ktorý začal.
Nezávislý sortiment
Nezávislý sortiment v meióze je náhodné zoradenie tetradov v metafáze 1 pozdĺž prípadnej čiary delenia jadra. „Náhodné“ v tomto zmysle znamená, že existuje rovnaká šanca, že chromatidy odvodené od matky v tetráde sa zoradia na oboch stranách deliacej čiary.
To znamená, že v bunke s 23 deliacimi časťami, z ktorých každá môže ísť jedným z dvoch spôsobov, sú dve23 alebo 8,4 milióna možných gamét.
Spolu s variáciami, ktoré priniesla rekombinácia, by nemalo byť prekvapením, že nikdy dvaja ľudia (okrem dvojčiat) skutočne nevyzerajú úplne rovnako!