Bunkové delenie je životne dôležitý proces vo viacbunkových organizmoch, ako aj v jednobunkových organizmoch. Existujú dva hlavné procesy delenia buniek známe ako mitóza a meióza. Geneticky identické diploidné bunky sú produkované mitózou a gaméty (haploidné) s polovičnými chromozómovými sadami sú produkované meiózou. Počas procesov bunkového delenia sa homológne chromozómy a sesterské chromatidy separujú bez chýb za vzniku dcérskych buniek s rovnakým počtom chromozómov alebo polovicou počtu chromozómov. Nazýva sa chromozomálna disjunkcia. Aj keď je delenie buniek takmer dokonalý proces, pri chromozomálnej disjunkcii sa môžu vyskytnúť chyby pri veľmi nízkej miere chybovosti. Tieto chyby sú známe ako chyby neoddelenia. Nondisjunkcia je neschopnosť alebo neschopnosť homológnych chromozómov alebo sesterských chromatidov správne sa oddeliť počas bunkového delenia pri mitóze a meióze. K nondisjunkcii môže dôjsť počas meiózy I a meiózy II, čo má za následok abnormálny počet gamozes v chromozómoch. Kľúčový rozdiel medzi nodisjunkciou v meióze 1 a 2 je v tom počas meiózy 1 sa homológne chromozómy nedajú oddeliť, zatiaľ čo v meióze II sa sestry chromatidov nedajú oddeliť.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Nondisjunction v meióze 1
3. Čo je Nondisjunction v meióze 2
4. Porovnanie bok po boku - Nondisjunction v Meiosis 1 vs 2
5. Zhrnutie
Meióza je proces, ktorý produkuje gaméty (vajíčka a spermie) z diploidných buniek na reprodukciu. Gamety obsahujú 23 chromozómov (n). Meióza sa vyskytuje v dvoch hlavných štádiách nazývaných meióza I a meióza II. Meióza I sa skladá z piatich hlavných štádií s názvom profáza I, metafáza I, anafáza I, telopáza a cytokinéza. Počas anafázy I sa homológne chromozómy navzájom oddeľujú a pohybujú sa smerom k dvom pólom. Homológne chromozómy niekedy vykazujú zlyhanie pri riadnom oddelení. Ak sa tak stane, budú sa vyrábať gamety s extra alebo chýbajúcimi chromozómami. Celkový počet chromozómov v gamétach sa preto bude líšiť od normálneho počtu. Akonáhle sú tieto gamety oplodnené, vytvárajú abnormálne chromozómové čísla, ktoré sa označujú ako aneuploidia.
Obrázok 01: Neodpojenie pri meióze
Tieto nezvyčajné čísla chromozómov u potomkov vytvárajú niekoľko syndrómov (chorobných stavov). Napríklad trizómia chromozómu 21 vedie k deťom s Downovým syndrómom. Downov syndróm je výsledkom gaméty obsahujúcej n + 1 chromozómov. Keď je táto gameta oplodnená, vytvára zygota, ktorá obsahuje 2n + 1 počet chromozómov (spolu 47 chromozómov). Ďalším príkladom je Turnerov syndróm. Vyskytuje sa v dôsledku nesúvislosti pohlavného chromozómu (monozómia XO). Výsledkom sú n-1 chromozómy v gametách a po oplodnení bude mať potomok 2n-1 chromozómov (spolu 45 chromozómov)..
Obrázok 02: Trizómia spôsobená neodpojením pri meióze I
Meióza II je druhé po sebe nasledujúce rozdelenie meiózy, ktoré sa podobá mitóze. Počas meiózy II sa vyrábajú štyri gaméty z dvoch buniek. Nasleduje niekoľko rôznych fáz s názvom profáza II, metafáza II, anafáza II, telopáza II a cytokinéza. Chromozómy sa usporiadajú uprostred bunky (doska metafázy) a počas metafázy II sa pripájajú k vretenovým vláknam zo svojich centromerov. Sú pripravení rozdeliť sa na dve sady a pokračovať do anafázy II. Počas anafázy II sa sestry chromatidy rovnomerne rozdeľujú a mikrotubuly ich priťahujú k pólom. Tento krok zabezpečí správny počet chromozómov v gamétach. Niekedy sa sestry chromatidy v tomto štádiu nedajú správne oddeliť z niekoľkých dôvodov, ako je nesprávne zarovnanie a pripevnenie na metafázovej platni atď. V meióze II sa nazýva nondisjunkcia. V dôsledku tohto zlyhania sa budú produkovať gaméty s abnormálnym počtom chromozómov (n + 1 alebo n-1)..
Nespojenie v meióze I alebo II vedie k gamétom s abnormálnymi chromozomálnymi číslami a produkuje deti s rôznymi syndrómami, ako je Downov syndróm (trizómia 21), Patauov syndróm (trizómia 13), Edwardov syndróm (trizómia 18), Klinefelterov syndróm (47, XXY muži). , Trizómia X (47, XXX), Monosomy X (Turnerov syndróm) atď.
Obrázok 03: Neodpojenie pri meióze II
Nondisjunction v Meiosis 1 vs 2 | |
Neschopnosť homológnych chromozómov sa oddeliť smerom k pólom počas anafázy 1 sa v meióze nazýva nondisjunkcia 1. | Neschopnosť sesterských chromatidov oddeliť sa k pólom počas anafázy 2 v meióze sa nazýva nondisjunkcia v meióze 2. |
Chromozómy verzus sestra chromatidov | |
Homológne chromozómy sa pri meióze I neoddeľujú správne. | Chromatidy sestry sa pri meióze II správne neoddeľujú. |
Nondisjunkcia je proces, ktorý vytvára gamety s abnormálnym počtom chromozómov. Vyskytuje sa v dôsledku zlyhania separácie homológnych chromozómov počas anafázy I alebo zlyhania separácie sesterských chromatidov počas anafázy II v meióze. Teda hlavný rozdiel medzi nondisjunkciou v meióze 1 a 2 je nisisjunkcia v meióze 1 sa vyskytuje v homológnych chromozómoch, zatiaľ čo nondisjunkcia v meióze II sa vyskytuje v sesterských chromatidoch. Po oplodnení týchto gamét môžu jednotlivci s aneuploidiou vyústiť do niekoľkých syndrómov, ako je Downov syndróm, Klinefelterov syndróm, Turnerov syndróm atď..
referencie:
1. "nondisjunkcia." Wikipedia. Nadácia Wikimedia Foundation, 28. marca 2017. Web. 20. mája 2017. .
2. Griffiths, Anthony JF. "Aneuploidiu." Úvod do genetickej analýzy. 7. vydanie. U.S. National Library of Medicine, 1. januára 1970. Web. 20. mája 2017
S láskavým dovolením:
1. „Nondisjunkčné diagramy“ od Tweety207 - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Trizómia spôsobená nerešpektovaním v materskej meióze 1“ Wpeissner - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
3. „Nespojenie meiózy II“ od Dracocephalus ~ (na základe nárokov na autorské práva). (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia