Важливість мейозу
У межах багатоклітинного організму необхідно, щоб всі клітини (щоб не визнавати один одного як чужорідні) мали однакові спадкові спадщини. Це досягається за рахунок мітозу, розділяючи хромосоми між дочірніми клітинами, в яких рівність генетичної інформації забезпечується механізмом редупликации ДНК, в клітинної безперервності, що йде від зиготи до останніх клітин організму, вона називається соматичною лінією клітинних поколінь.
Якщо, однак, один і той самий механізм був прийнятий у поколінні нащадків, то весь вигляд, як правило, складається з генетично рівних людей. Така відсутність генетичної мінливості може легко поставити під загрозу виживання виду шляхом зміни умов навколишнього середовища. Тому необхідно, щоб вид, у контексті мінливості генетичного матеріалу, який він допускає, міг породжувати пересортування, змішування не в межах єдиного організму, а в переході від одного покоління до іншого. Це забезпечують явища сексуальності та особливий механізм поділу клітин, що називається мейозом.
Що таке мейоз
Мейоз відбувається тільки в клітинах зародкової лінії . Коли довга серія мітотичних поділів достатньо збільшила кількість доступних зародкових клітин, останні вводять мейоз, таким чином готуючи гамети. Гамети, що зливаються в запліднення, об'єднують свій хромосомний матеріал. Якщо гамети були диплоїдними, як і інші клітини тіла, то їх злиття в зиготі дало б дітям 4-й спадщину; це дало б дітям 8 і так далі.
Щоб зберегти число хромосом константи виду, гамети повинні бути гаплоїдними, тобто з числом n замість 2n хромосом. Це досягається при мейозі.
Мейоз можна розуміти як послідовність двох мітотичних поділів без повторного поглинання.
У кожному з двох послідовних відділів, які походять з диплоїдної зародкової клітини чотирьох гаплоїдних клітин, відбувається послідовність профази, метафази, анафази, телофази і цитодієрезу.
Проте профаза першого мейотичного поділу особливо складна, породжуючи послідовність моментів, які беруть відповідне ім'я лептотена, зиготена, пахітену, диплотена і діацинези.
Розглянемо ці моменти один за одним, дотримуючись поведінки однієї пари хромосом.
Лептотен . Це початок мейозу. Хромосоми починають бачити, ще не дуже спіралі.
Zigotene . Хромосоми більш чітко ідентифіковані, і гомологічні хромосоми підходять. (Пам'ятайте, що нитки, які схильні підходити паралельно один одному, є 4: двома хроматидами для кожної з двох гомологічних хромосом).
Пахітене . Чотири хроматидние нитки прилипають до всієї довжини, обмінюючи секції один з одним, для розриву і зварювання.
Диплотена . Як зростає спіраль і, отже, потовщення, хромосоми схильні приймати свою окрему індивідуальність: з кожним центромером об'єднуються подвійні нитки.
Точки, де відбувався обмін через обрив і зварювання (хиазм), все ще тримають нитки (хромони) разом у різних ділянках. Чотири хромони, з'єднані парами за допомогою центромерів і по-різному прилягають до хиазмів, утворюють тетроди.
Diacinese . Тетради мають тенденцію ставитися до екватора шпинделя; ядерна мембрана зникла; починається відділення центромерів. Як це відбувається, хромосоми, вже приєднані до хіазму, відокремлюються.
Після наступної метафази два центромера (ще не розщеплені) мігрують до протилежних полюсів шпинделя.
Анафаза, телофаза і цитодиреза першого поділу слідують у швидкій послідовності і відразу після другого поділу.
Хоча після метафази першого поділу центромери мігрували до полюсів шпинделя, перетягуючи дві нитки, у другій метафазі кожен центромер розщеплюється. Обидві клітини, отримані в результаті першого поділу, отримали n центромерів з 2n філаментами, але їх подальше поділ дає початок 4 клітинам, кожен з яких має n ниток (тобто у цій точці n хромосом).
Ця загальна схема пояснює три різних паралельних явища:
- зменшення набору хромосом від диплоїда (2n) організму до гаплоїда (n) гамети.
- Випадкова атрибуція до гаметі тієї чи іншої хромосоми, материнського або батьківського походження.
- Обмін генетичного матеріалу між гомологічними хромосомами батьківського і материнського походження (зі змішуванням генетичного матеріалу не тільки на рівні цілих хромосом, але і в самих хромосомах).
Під редакцією: Лоренцо Боскаріол
