Meiose

Waarom meiose nodig is

Liggaams- (somatiese) selle is diploïed — hulle bevat twee stelle chromosome (2n), een stel van elke ouer geërf, gerangskik in homoloë pare. As geslagselle (gamete) ook diploïed sou wees, sou bevrugting die chromosoomgetal elke generasie verdubbel.

Meiose los hierdie probleem op: dit is 'n tipe seldeling wat die chromosoomgetal halveer, en haploïede (n) gamete produseer — sperm- en eierselle by diere. Wanneer 'n haploïede spermsel 'n haploïede eiersel bevrug, word die diploïede getal in die nageslag herstel.

Meiose I — homoloë pare skei

Meiose I is die "reduksiedeling", waar chromosoomgetal gehalveer word:

• Homoloë chromosome (een van elke ouer) pas styf saam — dit word sinapsis genoem, en vorm 'n struktuur van vier chromatiede (’n bivalent/tetrade).
• Terwyl gepaar, kan nie-susterchromatiede segmente DNS uitruil in 'n proses genoem oorkruising, wat nuwe kombinasies van allele skep — 'n belangrike bron van genetiese variasie. Die X-vormige punt waar die chromatiede oorvleuel en materiaal uitruil, word 'n chiasma genoem (meervoud: chiasmata).
• Die homoloë pare skei dan, en een volledige chromosoom (steeds as twee susterchromatiede) van elke paar beweeg na teenoorgestelde pole.

Die onafhanklike wyse waarop elke homoloë paar hom rangskik en skei (onafhanklike assortering) voeg nog meer genetiese variasie tussen gamete by.

Meiose II — susterchromatiede skei

Meiose II vind in beide voortvloeiende selle plaas en lyk baie soos mitose: die susterchromatiede van elke chromosoom skei en beweeg na teenoorgestelde pole. Geen verdere DNS-kopiëring vind plaas tussen Meiose I en II nie.

Die resultaat: vier geneties uiteenlopende gamete

Meiose produseer vier haploïede dogterselle, elkeen geneties verskillend van mekaar en van die ouersel — te danke aan oorkruising en onafhanklike assortering. Hierdie genetiese variasie is die rou materiaal vir evolusie deur natuurlike seleksie, en is waarom nageslag op hul ouers lyk maar nooit identies daaraan is nie (behalwe identiese tweelinge).

Kariotipes en gonosome

'n Kariotipe is 'n voorstelling (dikwels 'n foto) van die aantal, vorm, en rangskikking van al die chromosome in 'n sel se kern, gewoonlik gerangskik in bypassende homoloë pare van grootste na kleinste. By die mens toon 'n normale kariotipe 23 pare chromosome: 22 pare outosome (nie-geslagschromosome) plus een paar gonosome — die geslagschromosome (XX by vroue, XY by mans). Kariotipes word gebruik om chromosomale abnormaliteite op te spoor, soos 'n ekstra of ontbrekende chromosoom wat uit non-disjunksie tydens meiose voortspruit.

Mitose vs meiose

Poliploïdie

Poliploïdie vind plaas wanneer 'n organisme meer as twee volledige stelle chromosome het (meer as die normale diploïede getal) — byvoorbeeld 3n (triploïed) of 4n (tetraploïed), in plaas van die gewone 2n. Dit ontstaan tipies uit 'n fout in meiose of bevrugting wat nie daarin slaag om chromosoomstelle behoorlik te halveer of te kombineer nie.

Poliploïdie is algemeen en dikwels voordelig in plante (baie gewas- en wilde blomplantspesies is poliploïed), hoewel dit skaars en gewoonlik skadelik in diere is. Poliploïede plante toon dikwels nuttige eienskappe gekoppel aan hul ekstra genetiese materiaal:

• Groter selle, wat dikwels groter sade, vrugte, of blomme produseer.
• Soms 'n verhoogde aantal sade of blomme.
• Groter genetiese buffering — met ekstra geenkopieë word 'n skadelike mutasie in een kopie makliker gemasker, wat 'n poliploïede populasie kan help om 'n veranderende omgewing te hanteer.