Två grundläggande typer av celldelning, mitos och meios, förekommer i växter, djur och svampar. Hos djur sker mitos i kroppsceller för att producera tillväxt och reparation och upprätthålla kroppsvävnader. Varje dottercell är en genetisk replik av den ursprungliga cellen. Meiosi uppstår i sexuell reproduktion för att generera variabla gameter, eller ägg och spermier, som förenar för att bilda en ny individ som skiljer sig från föräldrarna. Synapsis är det unika sättet att kromosomer stämmer upp i den första uppdelningen av meios, som kallas "meiosis I." Varje kromosompar kopplas ihop, ofta utbyte av genetiskt material mellan de enskilda kromosomerna. Kallad korsning, denna utbyte är ett viktigt sätt att öka genetisk variation i sexuellt reproducerande organismer.

Nya genetiska kombinationer

Meiosi producerar celler med halva så många kromosomer som finns i kroppsceller, som kallas a haploid tillstånd, så att avkomma har rätt antal kromosomer. Hos människor har kroppsceller en diploid, eller dubbelt, antal 46, med 23 par kromosomer. Varje par har en mammalisk och moralisk kromosom, kallad homologa kromosomer. Under meios uppträder två uppdelningar för att producera haploida gameter med 23 enstaka kromosomer. Varje gamete har unika kombinationer av maternella och paternala kromosomer. Denna genetiska variabilitet är viktig, så att organismer kan anpassa sig till förändrade förhållanden. Ytterligare genetisk variabilitet uppstår under synaps, när genetiskt material utbyts mellan systerkromatider under korsning.

Hur synapser förekommer

Innan meios börjar, replikerar de homologa kromosompar som finns i cellens kärna att bilda två par systerkromatider, varje par hålls samman av strukturer som kallas centromerer. För att börja meiosis upplöses kärnmembranet och kromosomerna förkortas och förtjockas. Under denna första etappen, kallad profas I, inträffar synapsis. De två par systerkromatiderna förenar sig längs deras längder genom kombinationer av RNA och proteiner som kallas "synaptonemal-komplexet." De anslutna kromatiderna fortsätter att förkortas och samlas i processen. De kan sammanlås i den utsträckning som bitar av systerkromatider avbryts och återkopplas till motsatt kromatid, så den delen av moderkromatiden ligger nu på paternalkromatiden och vice versa. Kallas "crossing over" eller "recombination", denna process berikar vidare genetisk variabilitet.

Synapsis Ends

Som meiosa fortsätter jag, under metafas I migreras de synapserade homologa kromosomparen till centrum av cell och linje upp. Materna och paternala homologa kromosomer kan assorteras slumpmässigt till antingen vänster eller höger sida av cellen. Därefter separeras synapsis och homologa kromosompar under anafas I och migreras till motsatta cellsidor. I telofas I lokaliserar celldelning en typ av varje homologt kromosompar i varje haploid dottercell, med kromatiderna som bär crossover-genetiskt material inom dem.

Resten av meiös

I meios II, de två cellerna från meios jag delar upp för att separera de två systerskromatiderna från de homologa paren. De resulterande gameterna har nu ett haploidtal av icke-parade systerkromosomer. Hos människor är manliga gameterna fyra funktionella spermier. Meiosi hos kvinnliga människor producerar ett stort funktionellt ägg och tre små, så småningom kasserade, celler som kallas polära kroppar som innehåller kärnor men liten cytoplasma. Genetisk variabilitet i gameten kommer först från det oberoende sortimentet av individuella kromosomer under varje meiotisk uppdelning, med maternella och paternala kromatider spridda i hela dottercellerna på slumpmässigt sätt. Hos människor är de totala möjliga kombinationerna av parning 23 kromosomer 8,324,608. Den andra källan till variabilitet kommer från utbytet av genetiskt material från crossover under synapsis.