Inhoud
- Stadia van meiose
- Functie van meiose
- Wanneer en waar meiose optreedt
- Waarom is meiose belangrijk?
- Ziekten veroorzaakt door meiosis-fouten
- Ernstige chromosomale afwijkingen
Meiose is een nauwkeurig en strak gereguleerd proces van seksuele reproductie dat de biodiversiteit en overleving in eukaryotische organismen verhoogt. Er kan veel misgaan tijdens de fasen van celdeling.
Sommige fouten kunnen onbelangrijk zijn of een voordelige eigenschap opleveren. Misstappen kunnen echter ook leiden tot genetische defecten, chromosomale afwijkingen, ziekten en miskramen.
Stadia van meiose
De functie van meiose is het produceren van genetisch diverse gameten. Tijdens de eerste fase van meiose paren homologe chromosomen elkaar en wisselen genetisch materiaal uit. Vervolgens gaan ze naar het midden van de cel. Zusterchromatiden blijven bij elkaar terwijl ze door spilvezels naar tegenovergestelde polen van de cel worden getrokken. cytokinese vormt twee dochtercellen, die elk de helft van het aantal chromosomen bevatten.
De tweede fase van meiose lijkt meer op mitose. Chromosomen in de twee dochtercellen staan opnieuw in het midden van de cel. Maar deze keer de zusterchromatiden worden uit elkaar getrokken alvorens naar tegenovergestelde kanten te migreren. Cytokinese splitst de cellen, vormen membranen en vier haploïde gameten - sperma, eieren of sporen - zijn het gevolg van meiose.
Functie van meiose
Meiose is een reden waarom meercellige organismen verschillende fenotypes vertonen, zoals rood haar, blauwe ogen of bovengemiddelde lengte. Genetische recombinatie leidt tot rijke diversiteit binnen populaties van mensen, dieren, planten en zelfs schimmels.
Variantie binnen een soort ondersteunt de overleving van de soort. Evolutionair bewijs suggereert dat organismen die het best zijn aangepast aan hun omgeving, meer kans hebben om te overleven en nuttige eigenschappen doorgeven aan nakomelingen.
Wanneer en waar meiose optreedt
Tijdens de embryonale ontwikkeling vormen zich haploïde kiemcellen in meercellige organismen. Mannelijke geslachtscellen gaan meiose in vanaf de puberteit en reproduceren zich vruchtbaar.
Meiose bij vrouwen is anders. Vrouwelijke geslachtscellen ondergaan meiose bij de foetus en produceren een grote - maar eindige - voorraad van eicellen dat blijft binnen follikels van eierstokken tenzij gestimuleerd door menstruatiehormonen.
Waarom is meiose belangrijk?
Je vraagt je misschien af wat de gevolgen zouden zijn als er geen meiose in organismen zou zijn. Als meiose niet zou voorkomen in seksueel reproducerende organismen, zou er geen herschikking van genen plaatsvinden vóór de celdeling. Bijgevolg zou er weinig soortenvariabiliteit zijn.
Omgevingsomstandigheden zouden de genexpressie en het gedrag beïnvloeden, maar de bevolking zou in het algemeen minder weerstand hebben tegen klimaatverandering of ziekteverwekkers.
Ziekten veroorzaakt door meiosis-fouten
Wanneer er iets misgaat tijdens meiose, gebeurt de fout vaak tijdens replicatie van DNA. Volgens de National Institutes of Health zijn de meest voorkomende fouten in menselijke genen enkelvoudige nucleotide polymorfologieën (SNPs). Over het algemeen onschadelijk, treden SNP's op wanneer nucleotidebasen zoals cytosine en thymine worden omgewisseld.
Problemen ontstaan alleen wanneer SNP's het functioneren van genen verstoren, wat bijvoorbeeld wordt geassocieerd met diabetes en hartaandoeningen. SNP's kunnen ook het vermogen van een individu om bepaalde milieutoxines te weerstaan, aantasten.
Een gemuteerd gen kan erfelijke aandoeningen zoals veroorzaken sikkelcelanemie, Tay-Sachs ziekte, De ziekte van Huntington en taaislijmziekte. Mutaties in het p53-gen kunnen resulteren in overgroei van cellen en kankertumoren.
Ernstige chromosomale afwijkingen
De meeste cellen in het menselijk lichaam bevatten 46 chromosomen; een paar 23 chromosomen van de moeder en een paar 23 chromosomen van de vader. Wanneer chromosomen niet correct verdelen tijdens meiose, eindigen gameten met te veel of te weinig chromosomen.
Afwijkingen komen ook voor wanneer een segment van een chromosoom wordt omgekeerd, misplaatst of ontbreekt. Chromosomale afwijkingen zijn onder meer: