ARBORÉTUM MLYŇANY
Slovenskej akadémie vied

Domov » Aktuality » Meióza - nepriame delenie buniek

Meióza - nepriame delenie buniek

Pridané: streda, 02. máj 2012 07:11

Pokračovanie v sérii príspevkov o pohlavnom rozmnožovaní rastlín zahŕňa aj  meiotické delenie. Pre pochopenie procesu nepriamého delenia jadier a následne buniek je potrebné vysvetliť nasledovné pojmy: Homologické chromozómy sú morfologicky zhodné chromozómy diploidnej bunky, z ktorých je jeden maternálneho (od matky) a druhý paternálneho (od otca) pôvodu. Nie sú geneticky úplne identické, pretože nesú rôzne varianty (alely) viacerých génov. Obsahujú však rovnaké väzbové skupiny, tzn. usporiadanie génov na nich je rovnaké (aj keď môžu niesť rôzne alely génov). (Pojmom alely sa rozumejú varianty určitého génu, ktoré sa odlišujú primárnou štruktúrou a podmieňujú odlišné podoby toho istého znaku. Napr. dlhé  a krátke ihlice u borovice toho istého druhu.

Meióza I -   Heterotypické delenie (redukčné delenie)

Toto je charakterizované redukciou počtu chromozómov.

Profázasa od profázy normálnej mitózy odlišuje hlavne dĺžkou svojho trvania a zložitosťou priebehu. Homologické chromozómy sa vzájomne priblížia. Vzniknú útvary označené ako bivalenty. Zároveň sa chromozómy skracujú a hrubnú. Každý chromozóm sa pozdĺžne rozštiepi na dve chromatídy. Chromozómy sa od seba postupne oddeľujú. V tejto fáze dochádza k výmene homologických častí chromozómov – crossing over, v miestach nazývaných chiazmy. Potom sa chromatídy oddeľujú. V poslednom štádiu zaniká jadrová membrána. Profáza I má nasledovné štádiá :

-          leptoténé: dochádza k špiralizácii vlákien DNA a diferenciácii chromozómov,Chromatín sa kondenzuje a opticky diferencuje na dlhé tenké vlákna - chromozómy. Chromatídy sú v tesnej blízkosti, v dôsledku čoho nie je viditeľná dvojitá štruktúra chromozómov.

-          zygoténé : homologické chromozómy (tie isté chromozómy rôznych sád) sa sťahujú k sebe a vytvárajú tzv. bivalent - vytvoreniu tzv. synaptonemálneho komplexu, ktorý predstavuje súbor bielkovín držiaci chromozómy spolu. Tento proces nazývame konjugácia homologických chromozómov. Bivalent má teda 4 chromatidy.

-          pachyténé: chromozómy dokončujú špiralizáciu a bivalenty sú pozorovateľné ako tzv. tetrády – štvorchromatidový komplex. Nesesterské chromatidy sa pritom preplietajú, dochádza k tzv. crossing-overu (rekombinácii) - výmena úsekov DNA medzi nesesterskými chromatidami homologických chromozómov. Miesta, kde k tomu dochádza sa nazývajú chiazmy. Rekombinácia zvyšuje mnohonásobne genetickú variabilitu vzniknutých gamét.

-          diploténé: uvoľňujú sa bielkovinové väzby medzi homologickými chromozómami a dochádza k ich postupnému odďaľovaniu rozpad synaptomenálného komplexu. Rozostup začína od oblasti centromér. V miestach prekríženia - chiasmach však naďalej zostávajú spojené.

-          diakinéza: dochádza k preusporiadaniu a rozchodu homologických chromozómov Chiazmy sú dobre viditeľné v mikroskope. Dochádza k dezintegrácii (rozpadu) jadierka a jadrovej membrány.

Metafázaje podobná metafáze klasickej mitózy. Vzniká deliace vretienko a zaniká jadierko.

Kinetochórové mikrotubuly obidvoch centrozómov sú pripojené na kinetochóry bivalentov, ktoré sa nachádzajú v ekvatoriálnej rovine bunky. V dôsledku rôznej orientácie bivalentov sú k jednému pólu bunky obrátené buď maternálne alebo paternálne chromozómy, čo taktiež zvyšuje genetickú variabilitu výsledných gamét.

Anafáza je charakterizovaná rozdelením bivalentov na dva chromozómy, ktoré sú centromérami ťahané k opačným pólom bunky. Týmto procesom dochádza k skutočnej redukcii počtu chromozómov. Z každého bivalentu, tvoreného dvomi homologickými chromozómami, je ku každému pólu bunky priťahovaný iba jeden z homologických chromozómov. Keďže každý chromozóm má len jeden kinetochór, celé dvojchromatidové chromozómy putujú skracovaním kinetochórových mikrotubulov k pólom bunky. Na konci anafázy I. sa tak na póloch zoskupia všetky chromozómy jedného chromozómového súboru (n).

Telofázasa od mitotickej telofázy líši tým, že chromozómy sú tvorené obomi chromatídami. Prvé meiotické delenie je ukončené, že všetky chromozómy dorazia k obom pólom bunky. Mikrotubuly deliaceho vretienka zmiznú a vybuduje sa nová jadrová membrána okolo oboch súborov chromozómov. Potom prebehne cytokinéza a bunka sa rozdelí. Dcérske bunky teraz majú polovičný počet chromozómov pozostávajúce každý z dvoch chromatíd ako mala ich materská bunka. Chromozómy sa dešpiralizujú a tvorí sa jadierko.

Interkinéza – Interfáza II

Interkinetické štádium je krátke obdobie po prvom meiotickom delení. V tomto období nenastáva replikácia DNA. Replikuje sa centrozóm.

Meióza II  - Homotypické delenie (ekvačné delenie)

Toto prebehne po určitej dobe od ukončenia prvého delenia.

Profázaje odlišná tým, že bunky už majú haploidný počet chromozómov. Ich chromatídy nie sú k sebe takmer priložené. Vytvárajú sa dve vretienka na póloch bunky. Dochádza k zániku jadrovej membrány a jadierok, chromozómy sa skracujú a hrubnú. Centrozómy organizujú nové deliace vretienko, ktoré je zväčša orientované 90° na rovinu pôvodného deliaceho vretienka v meióze I.

Metafázaje charakteristická zoskupením chromozómov v ekvatoriálnej rovine bunky. Centroméry sa rozdeľujú a chromatídy sa od seba vzďaľujú. Každý chromozóm obsahuje dva kinetochóry, na ktoré sú pripojené vlákna kinetochórových mikrotubulov deliaceho vretienka orientujúc tak chromozómy do ekvatoriálnej roviny kolmej na rovinu spojnice centrozómov.

Anafáza– chromatídy putujú k pólom bunky a sú postupne dešpiralizované.

Telofáza je analogická mitotickej telofáze. Na konci homotypického delenia dochádza k rozdeleniu na štyri bunky so štyrmi jadrami a jadierkami. Každá bunka má haploidný počet chromozómov. Dochádza k vytvoreniu jadrovej membrány okolo dcérskych chromozómov, ktoré sa dekondenzujú a vytvorí sa jadierko. Nasleduje ďalšie rozdelenie bunky. Meióza je kompletná.

Meiózou je umožnená fixácia druhovej stálosti počtu chromozómov po splývaní samčej a samičej pohlavnej bunky.