Wat Is Meiose?

{h1}

Meiose is het proces waarbij chromosomen worden gekopieerd, gepaard en gescheiden om eieren of sperma te maken

Alle cellen komen voort uit andere cellen door het proces van celdeling. Meiose is een gespecialiseerde vorm van celdeling die voortplantingscellen produceert, zoals planten- en schimmelsporen en sperma- en eicellen.

In het algemeen omvat dit proces een "oudercel" die zich splitst in twee of meer "dochtercellen". Op deze manier kan de oudercel het genetisch materiaal van generatie op generatie doorgeven.

Eukaryote cellen en hun chromosomen

Gebaseerd op de relatieve complexiteit van hun cellen, worden alle levende organismen in het algemeen geclassificeerd als ofwel prokaryoten of eukaryoten. Prokaryoten, zoals bacteriën, bestaan ​​uit een enkele cel met een eenvoudige interne structuur. Hun DNA zweeft vrij in de cel in een gedraaide, draadachtige massa die de nucleoïde wordt genoemd.

Dieren, planten en schimmels zijn allemaal eukaryoten. Eukaryotische cellen hebben gespecialiseerde componenten die organellen worden genoemd, zoals mitochondria, chloroplasten en het endoplasmatisch reticulum. Elk van deze voert een specifieke functie uit. In tegenstelling tot prokaryoten is eukaryoot DNA verpakt in een centraal compartiment dat de kern wordt genoemd.

Binnen de eukaryote kern zijn lange dubbel-helixvormige DNA-strengen strak gewikkeld rond eiwitten die histonen worden genoemd. Dit vormt een staafachtige structuur die het chromosoom wordt genoemd.

Cellen in het menselijk lichaam hebben 23 paren chromosomen, of 46 in totaal. Dit omvat twee geslachtschromosomen: twee X-chromosomen voor vrouwen en één X- en één Y-chromosoom voor mannen. Omdat elk chromosoom een ​​paar heeft, worden deze cellen "diploïde" cellen genoemd.

Aan de andere kant hebben menselijke spermacellen en eicellen slechts 23 chromosomen, of de helft van de chromosomen van een diploïde cel. Aldus worden ze "haploïde" cellen genoemd.

Wanneer het sperma en het ei worden gecombineerd tijdens de bevruchting, wordt het totale aantal chromosomen hersteld. Dat komt omdat seksueel voortplantende organismen van elke ouder een set chromosomen ontvangen: een moederlijke en vaderlijke set. Elk chromosoom heeft een overeenkomstig paar, oftalmoloog.

Mitose versus meiose

Eukaryoten zijn in staat tot twee soorten celdeling: mitose en meiose

Door mitose kunnen cellen identieke kopieën van zichzelf maken, wat betekent dat het genetische materiaal wordt gedupliceerd van ouder- naar dochtercellen. Mitose produceert twee dochtercellen van één oudercel.

Eencellige eukaryoten, zoals amoeben en gisten, gebruiken mitose om aseksueel te reproduceren en hun populatie te vergroten. Multicellulaire eukaryoten, zoals mensen, gebruiken mitose om gewonde weefsels te laten groeien of genezen.

Meiose, aan de andere kant, is een gespecialiseerde vorm van celdeling die voorkomt in organismen die zich seksueel voortplanten. Zoals hierboven vermeld, produceert het voortplantingscellen, zoals spermacellen, eicellen en sporen in planten en schimmels.

Bij mensen ondergaan speciale cellen, kiemcellen genaamd, meiose en uiteindelijk leiden ze tot sperma of eieren. Kiemcellen bevatten een complete set van 46 chromosomen (23 maternale chromosomen en 23 paternale chromosomen). Tegen het einde van de meiose hebben de resulterende voortplantingscellen of gameten elk 23 genetisch unieke chromosomen.

Het totale proces van meiose produceert vier dochtercellen uit één enkele oudercel. Elke dochtercel is haploïde, omdat deze de helft van het aantal chromosomen heeft als de oorspronkelijke oudercel.

"Meiose is reductie", zei M. Andrew Hoyt, een bioloog en professor aan de Johns Hopkins University.

Anders dan bij mitose zijn de dochtercellen die tijdens meiose worden geproduceerd genetisch divers. Homologe chromosomen wisselen stukjes DNA uit om genetisch unieke, hybride chromosomen te creëren die bestemd zijn voor elke dochtercel.

De meiose van naderbij bekijken

Voordat de meiose begint, vinden enkele belangrijke veranderingen plaats binnen de oudercellen. Eerst maakt elk chromosoom een ​​kopie van zichzelf. Deze gedupliceerde chromosomen staan ​​bekend als zuster-chromatiden. Ze zijn samengesmolten en het punt waar ze samengevoegd worden staat bekend als het centromeer. Gesmolten zuster-chromatiden lijken grofweg op de vorm van de letter "X."

Meiose vindt plaats in de loop van twee ronden van nucleaire indelingen, meiose I en meiose II, volgens Scitable van Nature Education. Bovendien zijn meiose I en II elk verdeeld in vier hoofdfasen: profase, metafase, anafase en telofase.

Meiose I is verantwoordelijk voor het creëren van genetisch unieke chromosomen. Zuster chromatiden paren zich aan hun homologen en wisselen genetisch materiaal met elkaar uit. Aan het einde van deze divisie produceert een oudercel twee dochtercellen, die elk één set zusterchromatiden dragen.

Meiose II lijkt veel op mitose. De twee dochtercellen gaan naar deze fase zonder verdere chromosoomduplicatie. De zusterchromatiden worden tijdens deze deling uit elkaar getrokken. Een totaal van vier haploïde dochtercellen worden geproduceerd in de loop van meiose II.

Meiose is het proces waarbij chromosomen worden gekopieerd, gepaard en gescheiden om eieren of sperma te maken.

Meiose is het proces waarbij chromosomen worden gekopieerd, gepaard en gescheiden om eieren of sperma te maken.

Krediet: NIGMS.

Meiose I

De vier stadia van de meiose Iare als volgt, volgens "Molecular Biology of the Cell." (Garland Science, 2002):

Profase I: In dit stadium worden chromosomen compacte, dichte structuren en zijn ze gemakkelijk zichtbaar onder de microscoop. De homologe chromosomen paren samen. De twee sets zusterchromatiden lijken op twee X's die naast elkaar staan ​​opgesteld. Elke set ruilt stukjes DNA met de andere en recombineert, waardoor genetische variatie ontstaat. Dit proces staat bekend als oversteken of recombinatie.

Hoewel bij de mens de mannelijke geslachtschromosomen (X en Y) geen exacte homologen zijn, kunnen ze nog steeds paren en DNA uitwisselen. Kruising vindt plaats binnen slechts een klein gebied van de twee chromosomen.

Tegen het einde van profase I valt het kernmembraan uiteen.

Metafase I: De meiotische spil, een netwerk van eiwitfilamenten, komt tevoorschijn uit twee structuren, de centriolen genaamd, gepositioneerd aan beide uiteinden van de cel. De meiose spil grendelt op de gefuseerde zusterchromatiden. Tegen het einde van metafase I worden alle gefuseerde zusterchromatiden aan hun centromeren vastgebonden en in het midden van de cel opgesteld. De homologen lijken nog steeds op twee X's die dicht bij elkaar zitten.

Anafase I: De spilvezels beginnen samen te trekken en trekken de gefuseerde zuster met chromatiden mee. Elk X-vormig complex beweegt van de andere weg, naar tegenoverliggende uiteinden van de cel.

Telophase I: De gefuseerde zuster chromatiden bereiken beide uiteinden van de cel, en het cellichaam splitst zich in tweeën.

Meiose I resulteert in twee dochtercellen, die elk een set van gefuseerde zusterchromatiden bevatten. De genetische samenstelling van elke dochtercel is verschillend vanwege de DNA-uitwisseling tussen homologen tijdens het oversteekproces.

Meiose II

"Meiose II lijkt op mitose," vertelde Hoyt aan WordsSideKick.com. "Het is een equationele divisie."

Met andere woorden, aan het einde van het proces is het chromosoomgetal onveranderd tussen de cellen die meiose II en de resulterende dochtercellen binnenkomen.

De vier stadia van meiose II zijn als volgt, volgens "Molecular Biology of the Cell, 4th editie."

Profase II: Het kernmembraan desintegreert en meiotische spindels beginnen zich opnieuw te vormen.

Metafase II: De meiose spillen klinken op de centromeer van de zusterchromatiden en ze staan ​​allemaal in het midden van de cel.

Anafase II: De spilvezels beginnen samen te trekken en trekken de zusterchromatiden uit elkaar. Elk afzonderlijk chromosoom begint nu naar beide uiteinden van de cel te gaan.

Telophase II: De chromosomen bereiken tegenovergestelde uiteinden van de cel. Het kernmembraan vormt zich weer en het cellichaam splitst zich in tweeën

Meiose II resulteert in vier haploïde dochtercellen, elk met hetzelfde aantal chromosomen. Elk chromosoom is echter uniek en bevat een mix van genetische informatie van de maternale en vaderlijke chromosomen in de oorspronkelijke oudercel.

Waarom is meiose belangrijk?

Een goede "chromosomale segregatie" of de scheiding van zusterchromatiden gedurende meiose I en II is essentieel voor het genereren van gezonde sperma- en eicellen en bij uitbreiding gezonde embryo's. Als chromosomen niet volledig kunnen worden gescheiden, wordt dit nondisjunctie genoemd en kan het leiden tot de vorming van gameten met ontbrekende of extra chromosomen, volgens 'Molecular Biology of the Cell, 4th edition'.

Als gameten met abnormale chromosoomgetallen bemesten, overleven de meeste van de resulterende embryo's niet. Niet alle chromosomale afwijkingen zijn echter fataal voor het embryo. Het downsyndroom treedt bijvoorbeeld op als gevolg van een extra exemplaar van chromosoom 21. En mensen met het Klinefelter-syndroom zijn genetisch mannelijk maar hebben een extra X-chromosoom.

De belangrijkste impact van meiose is dat het genetische diversiteit genereert, en dat is een groot voordeel voor de overleving van soorten.

"Door het schuiven van de genetische informatie kun je nieuwe combinaties vinden die misschien beter passen in de echte wereld," zei Hoyt.


Video Supplement: Mitose en meiose.




Onderzoek


Is Niezen Echt Een Orgasme?
Is Niezen Echt Een Orgasme?

Plant Seeds Gebruik Mini 'Brains' Om Te Beslissen Wanneer Te Ontkiemen
Plant Seeds Gebruik Mini 'Brains' Om Te Beslissen Wanneer Te Ontkiemen

Science Nieuws


Genen Voor Borstgrootte Gevonden
Genen Voor Borstgrootte Gevonden

Uitgebreide Mozaïeken Die Zijn Opgegraven In De 'Verloren' Romeinse Stad
Uitgebreide Mozaïeken Die Zijn Opgegraven In De 'Verloren' Romeinse Stad

In Het Oudste Graf Van Ierland, Een 'Uitzonderlijke' Vondst
In Het Oudste Graf Van Ierland, Een 'Uitzonderlijke' Vondst

Waarom 6-Jarige Meisjes Sexy Willen Zijn
Waarom 6-Jarige Meisjes Sexy Willen Zijn

Waarom 3D-Printen Van Belang Is Voor 'Made In Usa'
Waarom 3D-Printen Van Belang Is Voor 'Made In Usa'


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com