Mejozė

Mejozės etapai

Mejozė (iš gr. meioo 'sumažėti, susitraukti') – eukariotinių ląstelių dalijimosi būdas, kuris vyksta dviem etapais. Pirmame etape dalijantis ląstelei chromosomų skaičius sumažėja dvigubai (pvz., diploidinė (2n) ląstelė pasidalija į dvi haploidines (1n) ar tetraploidinė (4n) į dvi diploidines (2n)). Antro dalijimosi metu dalijasi jau dvi ląstelės ir susidaro keturios ląstelės. Antrojo dalijimosi metu ploidiškumas nesikeičia. Mejozės I etapo metu vyksta persikryžiavimas.

Mejozės variantai

Stuburinių organizmuose mejozė būna dviejų tipų:

• Vyriškas variantas - mejozės metu susidaro keturios genetiškai nevienodos ląstelės (pavyzdžiui, keturi spermatozoidai).
• Moteriškas variantas - susidaro viena didelė ląstelė (kiaušialąstė) ir trys daug mažesni, vėliau jokio reikšmingo vaidmens neatliekantys liekamieji kūneliai.

Mejozės ypatybės

• galutinis gametų fomavimosi etapo dalijimasis
• vyksta du pasidalijimai ir tik viena DNR replikacija prieš mejozę. Žmogaus atveju iš diploidinio chromosomų rinkinio (2n = 46) gaunamas haploidinis (1n = 23).
• nevientisas procesas – turi du etapus - I ir II, kiekvienas turintis profazę, metafazę, anafazę ir telofazę
• tarpas tarp I ir II etapų yra ne interfazė, o vadinamoji interkinezė.
• programuotai vyksta genetinė rekombinacija:
  • krosingoveris pirmame dalijimesi – apsikeičiama segmentais tarp homologinių chromosomų chromatidžių
  • pirmame dalijimesi chromosomų poros į dvi ląsteles padalijamos atsitiktinai
  • (po mejozės vykstančio apvaisinimo metu susilieja dvi gametos ir paprastai atstatomas buvęs chromosomų skaičius, sujungiami dviejų gametų chromosomų rinkiniai)
• trukmė skirtinga formuojantis moteriškoms (oogenezė) ir vyriškoms (spermatogenezė) ląstelėms

Mejozės eiga

• Mejozė I (redukcinis dalijimasis), nes chromosomų skaičius pasidalija pusiau
  • Profazė I – ilga, sudaryta iš kelių stadijų:
    • Leptotena (trumpas siūlas) – chromosomos tampa labiau matomos, kondensuojasi
    • Zigotena (susijungęs siūlas) – homologinės chromosomos išsidėsto viena šalia kitos – vyksta jų sinapsė (jas šalia palaiko filamentinis sinaptoneminis kompleksas)
    • Pachitena (storas siūlas) – kiekviena chromosomų pora sudaro bivalentą. Esant translokacijoms, formuojasi patologiniai kvadrivalentai arba trivalentai ir gali gimti naujagimis turintis pakitusį chromosomų kiekį (aneuploidija). Vyksta krosingoveris ir apsikeičiama homologiniais chromosomų dukterinių chromatidžių regionais.
    • Diplotena – chromosomos pradeda atsiskirinėti, tačiau lieka susijungusios tomis vietomis, kur įvyko krosingoveris (chiazmos – kryžmės). Vidutiniškai viena chromosoma turi 1-2-3 chiazmas; viso – apie 40 rekombinacijų per vienos gametos mejozės ciklą.
    • Diakinezė – bivalentai maksimaliai kondensuoti; chromosomos atsitraukia viena nuo kitos.

Leptotenos – zigotenos metu chromosomos vienu galu būna susigrupavusios ir prisitvirtinusios prie branduolio membranos, kuri profazės I pabaigoje pradeda nykti.

• • Metafazė I – branduolio apvalkalas ir branduolėlis sunyksta; chromosomos išsirikiuoja ekvatorinėje plokštumoje; verpstės siūlai prisitvirtina prie univalentų (t. y., homologinės chromosomos) centromerų.
  • Anafazė I – verpstės siūlų traukiamos chromosomos išsiskiria į priešingus ląstelės polius.
  • Telofazė I – susidaro haploidinis chromosomų skaičius ir dvi gametos (antriniai spermatocitai ar ovocitai).

• Mejozė II (ekvacinis dalijimasis) – yra panašus į paprastą mitozinį dalijimąsi. Turi profazę, metafazę, anafazę ir telofazę. Kiekviena chromosoma sudaryta iš dviejų chromatidžių, kurios anafazės metu atsiskiria į priešingus ląstelės polius. Susiformuoja 4 gametos su haploidiniu DNR rinkiniu (1n).

Mejozės vieta organizmų gyvenimo cikle

• Gametinis ciklas. Daugumos gyvūnų, aukštesniųjų augalų bei žmogaus mejozė yra vyksta susidarant lytinėms ląstelėms, kurios yra haploidinės. Susijungus dviem tokioms ląstelėms, susidaro du rinkinius turinti pirmoji naujo individo ląstelė (zigota), iš kurios auga naujas organizmas. Visos tokio organizmo ląstelės turi po du chromosomų rinkinius – tai naudinga jei esama mutacijų pažeistų genų, kurie iš skirtingų tėvinių organizmų gautuose rinkiniuose greičiausiai nebus abiem atvejais tie patys. Primityviuose organizmuose bei dumbliuose aptinkama ir kitokių variantų:
• Sporinis ciklas. Po mejozės, iš nesusijungusių haploidinių ląstelių (sporų) auga haploidiniai organizmai (gametofitai). Jie gali būti panašūs į diploidinius (kai kurių dumblių) arba labai skirtis (samanų, paparčių). Gametofitai be mejozės formuoja lytines ląsteles, kurioms susijungus išauga diploidinis organizmas (sporofitas). Sporofitas formuoja haploidines sporas, šio proceso metu vyksta mejozė.
• Zigotinis ciklas. Susijungus dviem haploidinėms gametoms, iš karto vyksta mejozė. Šiuo atveju visi organizmai yra haploidiniai, išskyrus trumpai gyvuojančią zigotą. Toks ciklas būdingas daugeliui pirmuonių.