Важность мейоза
В контексте многоклеточного организма необходимо, чтобы все клетки (чтобы не распознавать друг друга как чужеродные) имели одно и то же наследственное наследие. Это достигается митозом, разделением хромосом между дочерними клетками, в котором «равенство генетических информация обеспечивается механизмом редупликации ДНК в непрерывности клетки, которая идет от зиготы до последних клеток организма, в так называемой соматической линии поколений клеток.
Однако, если бы тот же самый механизм был использован для создания потомков, весь вид, как правило, состоял бы из генетически равных особей. Такое отсутствие генетической изменчивости могло бы легко поставить под угрозу выживание вида при изменении условий окружающей среды. Следовательно, это необходимо что вид в контексте вариабельности генетического материала, который он допускает, может вызывать реассортацию, смешение, не в контексте отдельного организма, а при переходе от одного поколения к другому. Это достигается феноменом сексуальности и особым механизмом деления клеток, называемым мейозом.
Что такое мейоз
Мейоз возникает только в клетках зародышевой линии. Когда длинная серия митотических делений в достаточной степени увеличила количество доступных половых клеток, последние входят в мейоз, таким образом подготавливая гаметы. Гаметы, сливаясь в процессе оплодотворения, объединяют свой хромосомный материал. Если бы гаметы были диплоидными, как и другие клетки организма, их слияние в зиготе дало бы детей с наследием 4n; это дало бы 8n детей и так далее.
Чтобы число хромосом этого вида оставалось постоянным, гаметы должны быть гаплоидными, то есть с номером n вместо 2n хромосом. Это достигается с помощью мейоза.
Мейоз можно понимать как последовательность двух митотических делений без чередования дублирования.
В каждом из двух последовательных делений, которые образуют четыре гаплоидных клетки из диплоидной зародышевой клетки, существует последовательность профазы, метафазы, анафазы, телофазы и цитодиерезиса.
Однако профаза первого деления мейоза особенно сложна, давая начало последовательности моментов, которые принимают соответствующие названия лептотен, зиготена, пахитен, диплотен и диакинез.
Мы рассматриваем эти моменты один за другим, следя за поведением одной пары хромосом.
Лептотене. Это начало мейоза. Хромосомы начинают видеть друг друга, еще не очень спиралевидно.
Зиготена. Хромосомы идентифицируются более четко, и видно, что гомологичные хромосомы сближаются. (Напомним, что нити, которые имеют тенденцию сближаться, параллельно друг другу, это 4: две хроматиды для каждой из двух гомологичных хромосом).
Пахитена. Четыре хроматидные нити сцепляются по всей длине, обмениваясь штрихами, разрываясь и свариваясь.
Диплотен. По мере того, как спиралевидное и, следовательно, утолщение увеличивается, хромосомы имеют тенденцию обретать свою отдельную индивидуальность: каждая центромера соединяется с двойной цепью.
Точки, где произошел обмен путем разрыва и сварки (хиазмы), все еще удерживают нити (хромонемы) вместе на разных участках. Четыре хромонемы, соединенные попарно центромерами и по-разному прикрепленные к хиазмам, образуют тетроды.
Диацинез. Тетрады имеют тенденцию располагаться на экваторе веретена, ядерная мембрана исчезла, начинается разделение центромер, при этом хромосомы, уже объединенные в хиазмы, расходятся.
После следующей метафазы две центромеры (еще не удвоенные) мигрируют к противоположным полюсам веретена.
За этим быстро следуют анафаза, телофаза и цитодиерез первого деления, а сразу после этого - второго деления.
В то время как после метафазы первого деления центромеры мигрировали к полюсам веретена, увлекая две нити, во второй метафазе каждая центромера удваивается. Две клетки, полученные в результате первого деления, получили n центромер с 2n филаментами, но их последующее деление приводит к 4 клеткам, каждая с n филаментами (т. Е. На данный момент n хромосом).
Эта общая схема объясняет три различных и параллельных явления:
- редукция хромосомного набора от диплоида (2n) «организма» до гаплоида (n) гаметы.
- Случайное отнесение к гамете той или иной хромосомы материнского или отцовского происхождения.
- Обмен генетическим материалом между гомологичными хромосомами отцовского и материнского происхождения (со смешиванием генетического материала не только на уровне целых хромосом, но и внутри самих хромосом).
