Що може статися, якщо мейоз піде неправильно?

Мейоз - це точний і жорстко регульований процес статевого розмноження, який збільшує біорізноманіття та виживання в еукаріотичних організмах. На етапах поділу клітин багато чого може піти не так.

Деякі помилки можуть бути незначними або надавати вигідну рису. Однак помилкові кроки можуть також спричинити генетичні дефекти, хромосомні аномалії, хвороби та викидні.

Функція мейоз полягає у виробленні генетично різноманітних гамет. Під час першої фази мейозу гомологічні хромосоми спарюються і міняють місцями генетичний матеріал. Далі вони прямують до середини камери. Сестринські хроматиди залишаються разом, коли їх тягнуть до протилежних полюсів клітини волокнами веретена. Цитокінез утворює дві дочірні клітини, кожна з яких містить половину кількості хромосом.

Друга фаза мейозу більше нагадує мітоз. Хромосоми в двох дочірніх клітинах ще раз вишикуються в середині клітини. Але цього разу сестринські хроматиди розриваються перед переходом на протилежні сторони. Цитокінез розщеплює клітини, утворюються мембрани, а чотири гаплоїдні гамети - сперматозоїди, яйцеклітини або спори - є результатом мейозу.

Мейоз є причиною того, що багатоклітинні організми демонструють різні фенотипи як руде волосся, блакитні очі або зріст вище середнього. Генетична рекомбінація призводить до багатого різноманіття популяцій людей, тварин, рослин і навіть грибів.

Дисперсія в межах виду підтримує виживання виду. Еволюційні дані свідчать про те, що організми, які найкраще пристосовані до навколишнього середовища, частіше виживають і передають нащадкам корисні риси.

Під час ембріонального розвитку в багатоклітинних організмах утворюються гаплоїдні статеві клітини. Чоловічі статеві клітини потрапляють у мейоз, починаючи з статевого дозрівання, і розмножуються плідно.

Мейоз у самок різний. Жіночі статеві клітини зазнають мейозу у плода і виробляють великий, але скінченний запас ооцити що залишиться в фолікули яєчників, якщо це не стимулюється менструальними гормонами.

Ви можете задатися питанням, які були б наслідки, якби в організмі не було мейозу. Якби мейоз не відбувся у організмах, що розмножуються статевим шляхом, не було б перестановки генів до поділу клітин. Отже, видової мінливості буде мало.

Умови навколишнього середовища могли б впливати на експресію та поведінку генів, але популяція в цілому мала б менший опір зміні клімату або патогенним мікроорганізмам.

Коли під час мейозу щось піде не так, помилка часто трапляється під час реплікації ДНК. Відповідно з Національний інститут охорони здоров’я, найпоширенішими помилками в людських генах є однонуклеотидні поліморфізми (СНП). Як правило, нешкідливі, SNP виникають, коли нуклеотидні основи, такі як цитозин та тимін, змінюються.

Проблеми виникають лише тоді, коли SNP порушують функціонування генів, що пов'язано, наприклад, з діабетом та серцевими захворюваннями. SNP також можуть порушити здатність людини протистояти певним токсинам навколишнього середовища.

A мутований ген може спричинити спадкові захворювання, такі як Серповидноклітинна анемія, Хвороба Тей-Сакса, Хвороба Хантінгтона і кістозний фіброз. Мутації гена p53 можуть призвести до переростання клітин і ракові пухлини.

Більшість клітин людського тіла містять 46 хромосом; одна пара 23 хромосом від матері і одна пара 23 хромосом від батька. Коли хромосоми не поділяються правильно під час мейозу, гамети в кінцевому підсумку мають занадто багато або занадто мало хромосом.

Варіації також трапляються, коли сегменти хромосоми зворотні, неправильно розміщені або відсутні. Хромосомні аномалії включати:

• Синдром Патау, або трисомія 13, яка є результатом трьох копій хромосоми 13. Проблеми включають вади серця, слабкий тонус м’язів, інтелектуальні вади, розлади головного мозку та розщеплення губи. Немовлята з трисомією 13 мають високий рівень смертності протягом першого року життя.
  

• Синдром Дауна це стан, відомий як анеуплоїдія, або трисомія 21. Синдром Дауна зумовлений додатковою копією 21 хромосоми. Діти, народжені із синдромом Дауна, мають затримки розвитку, когнітивні та інтелектуальні функції, від легких до важких.
  

• Синдром Клайнфельтера відбувається, коли у чоловіків є додаткова Х-хромосома. Цей стан може пригнічувати ріст геніталій, вироблення гормонів та фертильність.