Av Carolyn Csanyi, uppdaterad 30 augusti 2022
Bildkredit:Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Celldelning sker på två grundläggande sätt - mitos och meios - över växter, djur, protister och svampar. Hos djur ger mitos tillväxt, reparation och vävnadsunderhåll genom att producera dotterceller som är genetiska kopior av föräldern.
Meios, å andra sidan, är avgörande för sexuell reproduktion. Den genererar haploida könsceller – ägg och spermier – som smälter samman för att bilda en ny individ med ett balanserat kromosomkomplement.
Synapsis är den exakta inriktningen av homologa kromosompar under profasI av meios. Denna parning, frånvarande i mitos, tillåter kromosomerna att utbyta segment – en process som kallas crossing-over – som ökar genetisk variabilitet i sexuellt reproducerande organismer.
Meios reducerar kromosomantalet med hälften, vilket producerar haploida celler som bevarar det korrekta antalet kromosomer hos avkomman. Humana somatiska celler är diploida (46 kromosomer, 23 par). Varje par består av en moderlig och en faderlig homolog. Efter två meiotiska divisioner innehåller könsceller 23 enkla kromosomer.
Varje gamet bär på en unik kombination av moderns och faderns kromosomer. Denna genetiska mångfald gör det möjligt för populationer att anpassa sig till föränderliga miljöer. Synapsis förbättrar variabiliteten ytterligare genom rekombination av systerkromatider under överkorsning.
Före meios replikerar homologa kromosomer och bildar två systerkromatider som hålls samman vid centromerer. Kärnhöljet löses upp och kromosomerna kondenserar. Under profas I är de två kromatiderna i varje homologt par i linje längs sina längder och bildar det synaptonemala komplexet – en protein-RNA-ställning.
Inriktade kromatider kan låsa ihop; fragment av en kromatid kan lossna och återfästa till den motsatta kromatiden, vilket effektivt byter genetiskt material. Denna korsning berikar genetisk variation utöver det slumpmässiga sortimentet av kromosomer.
När meios I fortskrider, hamnar homologa par i linje med metafasplattan. I anafas I bryts synapsen och homologerna separeras till motsatta poler. Telofas I ger två haploida celler, som var och en innehåller en kromatid från varje homologt par, som nu bär rekombinerat DNA.
MeiosisII delar de två haploida cellerna från meiosisI och separerar systerkromatider. Resultatet är fyra haploida könsceller hos män och ett stort ägg plus tre polära kroppar hos honor. De två huvudsakliga källorna till genetisk variabilitet är oberoende sortiment under både meiotiska divisioner och rekombination under synaps. Hos människor är det teoretiska antalet distinkta gameter från 23 kromosompar 8 324 608.
