จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไมโอซิสผิดพลาด?

ไมโอซิสเป็นกระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่แม่นยำและควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งจะเพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพและการอยู่รอดในสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอต หลายอย่างอาจผิดพลาดได้ในระหว่างขั้นตอนของการแบ่งเซลล์

ข้อผิดพลาดบางอย่างอาจไม่เป็นผลสืบเนื่องหรือให้คุณลักษณะที่เป็นประโยชน์ อย่างไรก็ตาม ความผิดพลาดอาจส่งผลให้เกิดความบกพร่องทางพันธุกรรม ความผิดปกติของโครโมโซม โรค และการแท้งบุตรได้

หน้าที่ของ ไมโอซิส คือการผลิตเซลล์สืบพันธุ์ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม ในช่วงแรกของไมโอซิส โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะจับคู่และแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม ต่อไปก็มุ่งหน้าไปตรงกลางเซลล์ ซิสเตอร์โครมาทิดยังคงอยู่ในขณะที่พวกมันถูกดึงไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ด้วยเส้นใยแกนหมุน ไซโตไคเนซิส สร้างเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่ง

ระยะที่สองของไมโอซิสเป็นเหมือนไมโทซิส โครโมโซมในเซลล์ลูกสาวทั้งสองจะเรียงกันตรงกลางเซลล์อีกครั้ง แต่คราวนี้ ซิสเตอร์โครมาทิดถูกดึงออกจากกัน ก่อนอพยพไปฝั่งตรงข้าม ไซโตไคเนซิส แยกเซลล์ สร้างเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยว 4 ชนิด ได้แก่ สเปิร์ม ไข่ หรือสปอร์ ซึ่งเป็นผลมาจากไมโอซิส

ไมโอซิสเป็นสาเหตุที่ทำให้สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความแตกต่างกัน ฟีโนไทป์ เช่น ผมสีแดง ตาสีฟ้า หรือความสูงที่สูงกว่าค่าเฉลี่ย การรวมตัวกันใหม่ของพันธุกรรมทำให้เกิดความหลากหลายในประชากรของมนุษย์ สัตว์ พืช และแม้แต่เชื้อรา

ความแปรปรวนภายในสปีชีส์สนับสนุนการอยู่รอดของสปีชีส์ หลักฐานเชิงวิวัฒนาการชี้ให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตที่ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดีที่สุดมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดและส่งต่อลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อลูกหลาน

ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน เซลล์สืบพันธุ์แบบเดี่ยวจะก่อตัวในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เซลล์สืบพันธุ์เพศชายเข้าสู่ไมโอซิสตั้งแต่วัยแรกรุ่นและขยายพันธุ์อย่างอุดมสมบูรณ์

ไมโอซิสในเพศหญิงนั้นแตกต่างกัน เซลล์สืบพันธุ์เพศหญิงได้รับไมโอซิสในทารกในครรภ์และผลิต เซลล์ไข่ ที่จะคงอยู่ใน รูขุมขน ของรังไข่เว้นแต่จะถูกกระตุ้นโดยฮอร์โมนประจำเดือน

คุณอาจสงสัยว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากไม่มีไมโอซิสในสิ่งมีชีวิต ถ้าไมโอซิสไม่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ก็จะไม่มีการจัดเรียงยีนใหม่ก่อนการแบ่งเซลล์ ดังนั้นจึงมีความแปรปรวนของสายพันธุ์เพียงเล็กน้อย

สภาวะแวดล้อมจะส่งผลต่อการแสดงออกและพฤติกรรมของยีน แต่ประชากรโดยรวมจะมีความต้านทานน้อยกว่าต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือเชื้อโรค

เมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นระหว่างไมโอซิส ความผิดพลาดมักเกิดขึ้นระหว่างการจำลองดีเอ็นเอ ให้เป็นไปตาม สถาบันสุขภาพแห่งชาติข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในยีนของมนุษย์คือ ความหลากหลายของนิวคลีโอไทด์เดี่ยว (สนพ.) โดยทั่วไปแล้วจะไม่เป็นอันตราย SNPs เกิดขึ้นเมื่อเบสนิวคลีโอไทด์ เช่น ไซโตซีนและไทมีนถูกเปลี่ยน

ปัญหาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อ SNPs ขัดขวางการทำงานของยีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานและโรคหัวใจ เป็นต้น SNPs ยังสามารถประนีประนอมความสามารถของแต่ละบุคคลในการทนต่อสารพิษในสิ่งแวดล้อมบางอย่าง

อา ยีนกลายพันธุ์ สามารถทำให้เกิดโรคที่สืบทอดได้เช่น โรคโลหิตจางเซลล์เคียว, โรคไต-ซัคส์, โรคฮันติงตัน และ โรคปอดเรื้อรัง. การกลายพันธุ์ของยีน p53 สามารถส่งผลให้ การเจริญเติบโตของเซลล์ และ เนื้องอกมะเร็ง.

เซลล์ส่วนใหญ่ในร่างกายมนุษย์มีโครโมโซม 46 ตัว; โครโมโซม 23 คู่จากแม่ 1 คู่ และโครโมโซม 23 คู่จากพ่อ 1 คู่ เมื่อโครโมโซมไม่แบ่งตัวอย่างถูกต้องระหว่างไมโอซิส เซลล์สืบพันธุ์จะมีโครโมโซมมากเกินไปหรือน้อยเกินไป

ความแปรปรวนยังเกิดขึ้นเมื่อส่วนของโครโมโซมกลับด้าน ผิดที่ หรือหายไป ความผิดปกติของโครโมโซม รวมถึง:

• กลุ่มอาการปาเตาหรือ trisomy 13 ซึ่งเป็นผลมาจากโครโมโซม 13 สามชุด ปัญหาต่างๆ ได้แก่ ความบกพร่องของหัวใจ กล้ามเนื้ออ่อนแรง ความบกพร่องทางสติปัญญา ความผิดปกติของสมอง และปากแหว่ง ทารกที่มี trisomy 13 มีอัตราการเสียชีวิตสูงภายในปีแรกของชีวิต
  

• ดาวน์ซินโดรม เป็นภาวะที่เรียกว่า aneuploidy หรือ trisomy 21 ดาวน์ซินโดรมเกิดจากโครโมโซม 21 เกินมา เด็กที่เกิดมาพร้อมกับดาวน์ซินโดรมจะมีพัฒนาการ การรับรู้ และสติปัญญาล่าช้า ตั้งแต่เล็กน้อยไปจนถึงรุนแรง
  

• กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์ เกิดขึ้นเมื่อผู้ชายมีโครโมโซม X เกินมา ภาวะนี้สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของอวัยวะเพศ การผลิตฮอร์โมน และภาวะเจริญพันธุ์