Mejoza

Znaczenie mejozy

W kontekście organizmu wielokomórkowego konieczne jest, aby wszystkie komórki (aby nie rozpoznawały się wzajemnie jako obce) miały to samo dziedzictwo dziedziczne.Osiąga się to poprzez mitozę, dzieląc chromosomy między komórki potomne, w której „równość genetyczna informację zapewnia mechanizm reduplikacji DNA, w ciągłości komórkowej, która przechodzi od zygoty do ostatnich komórek organizmu, w tak zwanej somatycznej linii pokoleń komórek.
Gdyby jednak ten sam mechanizm został przyjęty w generowaniu potomstwa, cały gatunek składałby się z osobników równorzędnych genetycznie.Taki brak zmienności genetycznej mógłby łatwo zagrozić przetrwaniu gatunku w miarę zmiany warunków środowiskowych.Dlatego jest to konieczne że gatunek, w kontekście zmienności materiału genetycznego, do którego się dopuszcza, może powodować przearanżowanie, mieszanie nie w kontekście pojedynczego organizmu, ale w przechodzeniu z pokolenia na pokolenie. Odbywa się to dzięki zjawisku seksualności i szczególnemu mechanizmowi podziału komórek zwanego mejozą.

Czym jest mejoza

Mejoza występuje tylko w komórkach zarodkowych. Gdy długa seria podziałów mitotycznych wystarczająco zwielokrotniła liczbę dostępnych komórek zarodkowych, te ostatnie wchodzą w mejozę, przygotowując w ten sposób gamety. Gamety, łącząc się w zapłodnienie, łączą swój materiał chromosomalny. Jeśli gamety byłyby diploidalne, podobnie jak inne komórki organizmu, ich fuzja w zygocie dałaby dzieci z dziedzictwem 4n, te dałyby 8n dzieci i tak dalej.
Aby utrzymać stałą liczbę chromosomów gatunku, gamety muszą być haploidalne, to znaczy mieć liczbę n zamiast 2n chromosomów. Osiąga się to dzięki mejozie.
Mejoza może być rozumiana jako następstwo dwóch podziałów mitotycznych bez przeplatania się reduplikacji.
W każdym z dwóch kolejnych podziałów, które wywodzą się z czterech komórek haploidalnych z diploidalnej komórki zarodkowej, występuje następstwo profazy, metafazy, anafazy, telofazy i cytodierezy.
Jednak profaza pierwszego podziału mejotycznego jest szczególnie skomplikowana, dając początek serii momentów, które przyjmują odpowiednio nazwy: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakineza.
Rozważamy te momenty jeden po drugim, śledząc zachowanie pojedynczej pary chromosomów.
Leptoten. To początek mejozy, chromosomy zaczynają się widzieć, wciąż niezbyt spiralnie.
Zygoten. Chromosomy są wyraźniej identyfikowane, a chromosomy homologiczne zbliżają się. (Przypomnij sobie, że włókna, które mają tendencję do zbliżania się równolegle do siebie, to 4: dwie chromatydy dla każdego z dwóch homologicznych chromosomów).
Pachyten. Cztery włókna chromatydowe przylegają na całej długości, zamieniając pociągnięcia, łamiąc i zgrzewając.
Diploten. Wraz ze wzrostem spirali, a tym samym pogrubienia, chromosomy mają tendencję do przyjmowania odrębnej indywidualności: przy czym każdy centromer łączy się w podwójną nić.
Punkty, w których miała miejsce wymiana poprzez łamanie i spawanie (chiazma), nadal utrzymują włókna (chromonemy) razem w różnych sekcjach. Cztery chromonemy, połączone parami przez centromery i różnie przylegające do skrzyżowań, tworzą tetrody.
Diacyneza. Tetrady mają tendencję do układania się na równiku wrzeciona, błona jądrowa znika, zaczyna się rozdzielanie centromerów, a gdy to się dzieje, chromosomy, już zjednoczone w skrzyżowaniach, rozdzielają się.
Po kolejnej metafazie dwa centromery (jeszcze nie podwojone) migrują w kierunku przeciwległych biegunów wrzeciona.
Po tym następuje w szybkim tempie anafaza, telofaza i cytodiereza pierwszego podziału, a zaraz potem drugi podział.
Podczas gdy po metafazie pierwszego podziału centromery migrowały do ​​biegunów wrzeciona ciągnąc dwa włókna, w drugiej metafazie każdy centromer jest podwojony. Dwie komórki powstałe w wyniku pierwszego podziału otrzymały n centromerów z 2n filamentami, ale ich kolejny podział daje 4 komórki, każda z n filamentami (tj. w tym momencie n chromosomów).
Ten ogólny schemat wyjaśnia trzy różne i równoległe zjawiska:

1. redukcja zestawu chromosomów z diploidu (2n) „organizmu” do haploidu (n) gamety.
   
2. Losowe przypisanie do gamety jednego lub drugiego chromosomu pochodzenia matczynego lub ojcowskiego.
   
3. Wymiana materiału genetycznego pomiędzy chromosomami homologicznymi pochodzenia ojcowskiego i matczynego (z mieszaniem materiału genetycznego nie tylko na poziomie całych chromosomów, ale także w obrębie samych chromosomów).