Kaj se lahko zgodi, če gre mejoza narobe?

Mejoza je natančen in strogo urejen postopek spolnega razmnoževanja, ki povečuje biotsko raznovrstnost in preživetje v evkariontskih organizmih. V fazah delitve celic se lahko marsikaj zmoti.

Nekatere napake so lahko nepomembne ali dajejo ugodno lastnost. Vendar lahko napačni koraki povzročijo tudi genetske okvare, kromosomske nepravilnosti, bolezni in splave.

Funkcija mejoza je ustvariti gensko raznolike gamete. V prvi fazi mejoze se homologni kromosomi seznanijo in zamenjajo genski material. Nato se odpravijo na sredino celice. Sestrske kromatide ostanejo skupaj, ko jih vretena vlakna potegnejo na nasprotne polove celice. Citokineza tvori dve hčerinski celici, vsaka vsebuje polovico števila kromosomov.

Druga faza mejoze je bolj podobna mitozi. Kromosomi v dveh hčerinskih celicah se še enkrat poravnajo na sredini celice. Toda tokrat sestrske kromatide potegnejo narazen preden se preseli na nasprotne strani. Citokineza razcepi celice, nastanejo membrane in nastanejo mejoze štiri haploidne gamete - sperma, jajčeca ali spore.

Mejoza je razlog, da se večcelični organizmi razlikujejo fenotipi kot so rdeči lasje, modre oči ali nadpovprečna višina. Genetska rekombinacija vodi do bogate raznolikosti v populacijah ljudi, živali, rastlin in celo gliv.

Razlike znotraj vrste podpirajo preživetje vrste. Evolucijski dokazi kažejo, da imajo organizmi, ki so najbolje prilagojeni njihovemu okolju, večjo verjetnost, da bodo preživeli in svoje potomce prenesli na koristne lastnosti.

Med embrionalnim razvojem se v večceličnih organizmih tvorijo haploidne zarodne celice. Moške zarodne celice vstopijo v mejozo z začetkom pubertete in se plodno razmnožujejo.

Mejoza pri samicah je drugačna. Ženske zarodne celice so podvržene mejozi v plodu in tvorijo veliko, vendar končno zalogo jajčne celice ki bo ostal v folikli jajčnikov, razen če jih stimulirajo menstrualni hormoni.

Sprašujete se, kakšne bi bile posledice, če v organizmih ne bi bilo mejoze. Če se pri spolno razmnoževalnih organizmih ne bi pojavila mejoza, ne bi prišlo do preurejanja genov pred delitvijo celic. Posledično bi bilo spremenljivosti vrst malo.

Okoljske razmere bi vplivale na izražanje in vedenje genov, vendar bi bila populacija na splošno manj odporna na podnebne spremembe ali patogene.

Ko gre med mejozo kaj narobe, se napaka pogosto zgodi med replikacijo DNK. Glede na Nacionalni zavodi za zdravje, najpogostejše napake v človeških genih so enonukleotidni polimorfizmi (SNP). Na splošno so neškodljivi SNP-ji, ko se nukleotidne baze, kot sta citozin in timin, zamenjajo.

Težave nastanejo le, če SNP-ji motijo ​​delovanje genov, kar je na primer povezano s sladkorno boleznijo in srčnimi boleznimi. SNP-ji lahko ogrozijo tudi sposobnost posameznika, da vzdrži določene toksine v okolju.

A mutirani gen lahko povzroči dedne bolezni, kot je anemija srpastih celic, Tay-Sachsova bolezen, Huntingtonovo bolezen in cistična fibroza. Posledica mutacij gena p53 je lahko zaraščanje celic in rakavih tumorjev.

Večina celic v človeškem telesu vsebuje 46 kromosomov; en par 23 kromosomov od matere in en par 23 kromosomov od očeta. Ko se kromosomi med mejozo ne delijo pravilno, bodo gamete na koncu imele preveč ali premalo kromosomov.

Razlike se pojavijo tudi, kadar so segmenti kromosoma obrnjeni, zgrešeni ali manjkajoči. Kromosomske nepravilnosti vključujejo:

• Patauov sindrom, ali trisomija 13, ki je rezultat treh kopij kromosoma 13. Težave vključujejo srčne napake, šibek mišični tonus, motnje v duševnem razvoju, možganske motnje in razcepljeno ustnico. Dojenčki s trisomijo 13 imajo visoko stopnjo smrtnosti v prvem letu življenja.
  

• Downov sindrom je stanje, znano kot aneuploidija ali trisomija 21. Downov sindrom je posledica dodatne kopije 21. kromosoma. Otroci, rojeni z Downovim sindromom, imajo razvojne, kognitivne in intelektualne zamude, ki so od blagih do hudih.
  

• Klinefelterjev sindrom se pojavi, ko imajo moški dodaten kromosom X. Pogoj lahko zavira rast genitalij, proizvodnjo hormonov in plodnost.