Mejozė(Graikų mejozė - sumažėjimas, sumažėjimas) arba redukcijos padalijimas. Dėl mejozės sumažėja chromosomų skaičius, t.y. iš diploidinio chromosomų rinkinio (2p) susidaro haploidas (n).
Mejozė susideda iš 2 skyrių iš eilės:
I skyrius vadinamas mažinimu arba mažinimu.
II skyrius vadinamas lygtiniu arba išlyginamuoju, t.y. priklauso nuo mitozės tipo (tai reiškia, kad chromosomų skaičius motinos ir dukters ląstelėse išlieka tas pats).
Biologinė mejozės prasmė yra ta, kad iš vienos motininės ląstelės su diploidiniu chromosomų rinkiniu susidaro keturios haploidinės ląstelės, taigi chromosomų skaičius sumažėja perpus, o DNR - keturis kartus. Dėl tokio dalijimosi susidaro gyvūnų lytinės ląstelės (gametos) ir augalų sporos.
Fazės taip pat vadinamos kaip mitozė, o prieš prasidedant mejozei, ląstelė taip pat išgyvena tarpfazę.
I fazė yra ilgiausia fazė ir paprastai skirstoma į 5 etapus:
1) Leptonema (leptotenas)- arba smulkių gijų etapas. Yra chromosomų spiralizacija, chromosoma susideda iš 2 chromatidžių, chromatinų sustorėjimai ar gumulėliai, kurie vadinami chromomerais, matomi ant net plonų chromatidžių gijų.
2) Zigonema (zigotenas, Graikų temų sujungimas) - suporuotų siūlų stadija. Šiame etape homologinės (vienodo dydžio) chromosomos susilieja poromis, jos traukia ir prilimpa viena prie kitos per visą ilgį, t.y. konjuguota chromomerų srityje. Tai atrodo kaip užtrauktukas. Pora homologinių chromosomų vadinamos dvivalentėmis. Bivalentų skaičius yra lygus haploidiniam chromosomų rinkiniui.
3) Pachinema (pachytene), Graikų. storas) - storų siūlų stadija. Vyksta tolesnė chromosomų spiralizacija. Tada kiekviena homologinė chromosoma suskaidoma išilgine kryptimi ir tampa aiškiai matoma, kad kiekviena chromosoma susideda iš dviejų chromatidžių, tokios struktūros vadinamos tetradomis, t.y. 4 chromatidės. Šiuo metu yra pervaža, t.y. keitimasis homologiniais chromatidžių regionais.
4) Diplonema (diplotene)- dvigubų gijų etapas. Homologinės chromosomos pradeda atstumti, tolsta viena nuo kitos, tačiau palaiko tarpusavio ryšį, naudodamos tiltus - chiasmą, tai yra tos vietos, kur vyksta perėjimas. Kiekviename chromatidiniame junginyje (t. Y. Chiasmoje) keičiamos chromatidinės sritys. Chromosomos spiralizuojasi ir sutrumpėja.
5) Diakinezė- atsiskyrusių dvigubų gijų etapas. Šiame etape chromosomos yra visiškai kondensuotos ir intensyviai nudažytos. Branduolinė membrana ir branduoliai yra sunaikinti. Centriolės juda į ląstelės polius ir sudaro skilimo veleno gijas. I fazės chromosomų rinkinys yra - 2n4c.
Taigi I etape:
1. homologinių chromosomų konjugacija;
2. dvivalenčių arba tetradų susidarymas;
3. kirsti.
Priklausomai nuo chromatidžių konjugacijos, gali būti įvairių kryžminimo būdų: 1 - teisinga arba neteisinga; 2 - lygus arba nelygus; 3 - citologinis arba veiksmingas; 4 - vienas arba keli.
I metafazė - chromosomų spiralizacija pasiekia maksimumą. Bivalentai išsirikiuoja išilgai ląstelės pusiaujo, sudarydami metafazės plokštelę. Skilimo veleno sriegiai pritvirtinti prie homologinių chromosomų centromerų. Bivalentai yra prijungti prie skirtingų ląstelės polių.
I metafazės chromosomų rinkinys yra - 2n4c.
Anafazė I - chromosomų centromeros nesidalija, fazė prasideda chiasmos dalijimu. Visos chromosomos, o ne chromatidės, skiriasi nuo ląstelės polių. Tik viena iš poros homologinių chromosomų patenka į dukterines ląsteles, t.y. jie atsitiktinai perskirstomi. Kiekviename poliuje paaiškėja, kad chromosomų rinkinys yra 1n2c, o apskritai I anafazės chromosomų rinkinys yra 2n4c.
I telofazė - ląstelės poliuose yra ištisos chromosomos, susidedančios iš 2 chromatidžių, tačiau jų skaičius sumažėjo 2 kartus. Gyvūnams ir kai kuriems augalams chromatidės yra despiralizuotos. Aplink juos kiekviename poliuje susidaro branduolinė membrana.
Tada ateina citokinezė
... Po pirmojo padalijimo susidaręs ląstelių chromosomų rinkinys yra - n2c.
Tarp I ir II skyrių nėra S periodo, DNR replikacija nevyksta. chromosomos jau yra padvigubintos ir susideda iš seserinių chromatidžių, todėl II tarpfazė vadinama interkineze - t.y. vyksta judėjimas tarp dviejų skyrių.
II fazė yra labai trumpa ir tęsiasi be jokių reikšmingų pakeitimų, jei I telofazėje nesusidaro branduolinis apvalkalas, tada iš karto susidaro skilimo veleno siūlai.
II metafazė - chromosomos išsirikiuoja išilgai pusiaujo. Verpstės siūlai pritvirtinti prie chromosomų centromerų.
II metafazės chromosomų rinkinys yra - n2c.
Anafazė II - centromerai dalijasi, o verpstės siūlai atskiria chromatidus į skirtingus polius. Seserinės chromatidės vadinamos dukterinėmis chromosomomis (arba motinos chromatidės bus dukterinės chromosomos).
II anafazės chromosomų rinkinys yra - 2n2c.
II telofazė - chromosomos yra despiralizuotos, ištemptos, o paskui prastai atskirtos. Susidaro branduolinės membranos ir branduoliai. II telofazė baigiasi citokineze.
Chromosomų rinkinys po II telofazės yra - nc.
Meiotinio padalijimo schema
Šis straipsnis padės jums sužinoti apie ląstelių dalijimosi tipą. Trumpai ir aiškiai papasakosime apie mejozę, apie šį procesą lydinčias fazes, išdėstysime pagrindines jų savybes, išsiaiškinsime, kokie požymiai apibūdina mejozę.
Kas yra mejozė?
Redukcinis ląstelių dalijimasis, kitaip tariant - mejozė - yra branduolio dalijimosi tipas, kai chromosomų skaičius sumažėja perpus.
Išvertus iš senovės graikų kalbos, mejozė reiškia sumažėjimą.
Šis procesas vyksta dviem etapais:
- Sumažinti ;
Šiame etape, mejozės procese, chromosomų skaičius ląstelėje sumažėja perpus.
- Lygiavertis ;
Antrojo dalijimosi metu ląstelės lieka haploidinės.
TOP-4 straipsniaikurie skaitė kartu su tuo
Šio proceso bruožas yra tas, kad jis vyksta tik diploidinėse, taip pat net poliploidinėse ląstelėse. Taip yra todėl, kad dėl pirmojo 1 fazės padalijimo nelyginiuose poliploiduose nėra galimybės užtikrinti chromosomų susiliejimą poromis.
Mejozės fazės
Biologijoje padalijimas vyksta keturiais etapais: profazė, metafazė, anafazė ir telofazė ... Mejozė nėra išimtis, šio proceso bruožas yra tas, kad jis vyksta dviem etapais, tarp kurių yra trumpas tarpfazė .
Pirmasis padalijimas:
1 fazė yra gana sudėtingas viso proceso etapas, jis susideda iš penkių etapų, kurie įtraukti į šią lentelę:
|
Scena |
Ženklas |
|
Leptotenas |
Chromosomos sutrumpėja, DNR kondensuojasi ir susidaro plonos gijos. |
|
Zygotena |
Homologinės chromosomos yra suporuotos. |
|
Paquitena |
Ilgiausia fazė, kurios metu homologinės chromosomos yra tvirtai sujungtos viena su kita. Dėl to kai kurios sritys keičiasi tarpusavyje. |
|
Diplotena |
Chromosomos yra iš dalies dekondensuotos, dalis genomo pradeda vykdyti savo funkcijas. Susidaro RNR, sintezuojami baltymai, o chromosomos vis dar yra sujungtos viena su kita. |
|
Diakinezė |
DNR kondensacija vėl vyksta, susidarymo procesai sustoja, branduolinis apvalkalas išnyksta, centrioliai yra priešinguose poliuose, tačiau chromosomos yra tarpusavyje susijusios. |
Profazė baigiasi skilimo veleno susidarymu, branduolinių membranų ir paties branduolio sunaikinimu.
Metofazė pirmasis padalijimas yra reikšmingas tuo, kad chromosomos išsirikiuoja išilgai dalijimosi verpstės pusiaujo dalies.
Per anafazė 1 mikrotubuliai susitraukia, dvilypiai atsiskiria ir chromosomos skiriasi į skirtingus polius.
Skirtingai nuo mitozės, anafazės stadijoje iki polių tęsiasi visos chromosomos, susidedančios iš dviejų chromatidžių.
Scenoje telofazė chromosomos yra despiralizuotos ir susidaro naujas branduolinis apvalkalas.
Ryžiai. 1. Pirmojo padalijimo etapo mejozės schema
Antras skyrius turi šiuos ženklus:
- Dėl 2 fazė būdingas chromosomų kondensacija ir ląstelių centro padalijimas, kurio skilimo produktai nukrypsta į priešingus branduolio polius. Branduolinė membrana sunaikinama, susidaro naujas skilimo velenas, kuris yra statmenas pirmajam velenui.
- Per metafazės chromosomos vėl yra prie ašies pusiaujo.
- Per anafazė chromosomos dalijasi, o chromatidės yra skirtinguose poliuose.
- Telofazė tai rodo chromosomų despiralizacija ir naujo branduolinio apvalkalo atsiradimas.
Ryžiai. 2. Antrojo padalijimo etapo mejozės schema
Dėl to iš vienos diploidinės ląstelės tokiu dalijimu gaunamos keturios haploidinės ląstelės. Remdamiesi tuo, darome išvadą, kad mejozė yra mitozės forma, dėl kurios lytinės ląstelės susidaro iš lytinių liaukų diploidinių ląstelių.
Mejozės vertė
Mejozės metu, 1 fazės etape, vyksta procesas perėjimas - genetinės medžiagos rekombinacija. Be to, anafazės metu tiek pirmasis, tiek antrasis padalijimas, chromosomos ir chromatidės atsitiktine tvarka skiriasi į skirtingus polius. Tai paaiškina kombinuotą pradinių ląstelių kintamumą.
Gamtoje mejozė yra labai svarbi, būtent:
- Tai yra vienas iš pagrindinių gametogenezės etapų;
Ryžiai. 3. Gametogenezės schema
- Atlieka genetinio kodo perdavimą reprodukcijos metu;
- Gautos dukterinės ląstelės nėra panašios į motinos ląstelę, taip pat skiriasi viena nuo kitos.
Mejozė yra labai svarbi gemalo ląstelėms formuotis, nes dėl lytinių ląstelių apvaisinimo branduoliai susilieja. Priešingu atveju chromosomų skaičius zigotoje būtų dvigubai didesnis. Dėl šio padalijimo lytinės ląstelės yra haploidinės, o apvaisinimo metu atstatomas chromosomų diploidiškumas.
Ko mes išmokome?
Mejozė yra eukariotinių ląstelių dalijimosi tipas, kai iš vienos diploidinės ląstelės susidaro keturios haploidinės ląstelės, sumažinant chromosomų skaičių. Visas procesas vyksta dviem etapais - redukcija ir lygtis, kurių kiekviena susideda iš keturių fazių - profazės, metafazės, anafazės ir telofazės. Mejozė yra labai svarbi lytinėms ląstelėms formuotis, perduoti genetinę informaciją ateities kartoms, taip pat atlieka genetinės medžiagos rekombinaciją.
Testas pagal temą
Ataskaitos vertinimas
Vidutinis reitingas: 4.6. Bendras įvertinimas: 772.
Nikolajus Muškambarovas, dr. biol. mokslai
Žmonija sensta, o juk visi nori gyventi ne tik ilgai, bet ir be tų ligų, kurios atsiranda su amžiumi. Per pastarąjį pusę amžiaus atsirado daug „revoliucinių“ senėjimo teorijų, kurios beveik visos siūlo patikimą ir patikimą būdą sulėtinti ar net sustabdyti laiką. Kiekvienais metais atsiranda naujų pojūčių, naujų atradimų ir naujų teiginių, kurie skatina ir žada. Peptidiniai bioreguliatoriai, ilgaamžiškumo eliksyras, gyvybiškai svarbūs jonai arba antioksidantas SkQ. Bėk į vaistinę, mokėk ir gyvenk pagal pridėtas instrukcijas iki 100–120 metų! Kiek galima pasitikėti sensacingais atradimais ir kokia yra „tiesa apie senėjimą“?
Profesorius N. N. Mushkambarovas. Andrejaus Afanasjevo nuotr.
Augustas Weismannas (1834-1914) buvo vokiečių zoologas ir evoliucionistas. Jis sukūrė teoriją, pagal kurią paveldimos savybės išsaugomos ir perduodamos per amžiną daigumą.
Leonardas Hayflickas yra amerikiečių mikrobiologas. Septintajame dešimtmetyje jis atrado, kad laboratorinėmis sąlygomis žmogaus ir gyvūno ląstelės gali dalintis tik ribotą skaičių kartų.
Aleksejus Matvejevičius Olovnikovas yra rusų biochemikas. Norėdami paaiškinti eksperimentus, Hayflickas 1971 m. Iškėlė hipotezę apie chromosomų (telomerų) galinių dalių sutrumpėjimą kiekvienam ląstelių dalijimuisi.
Mokslas ir gyvenimas // Iliustracijos
Elizabeth Blackburn ir Carol Grader yra amerikiečių biologės. 1985 m. Buvo atrastas fermentas telomerazė. Telomerazės veikimo mechanizmas yra pasikartojantis naujų nukleotidų sekų kodavimas galinėse telomerų dalyse ir jų pirminių atkūrimas.
Benjaminas Gompertzas (1779-1865) - britų matematikas. Jis pasiūlė funkciją, kuri apibūdina asmens mirtingumo, priklausomai nuo amžiaus, statistiką. Ši savybė buvo naudojama gyvybės draudimo rizikai įvertinti.
Išleista M. M. Vilenchiko knyga „Senėjimo ir ilgaamžiškumo biologiniai pagrindai“ buvo viena pirmųjų populiariosios mokslo knygų senėjimo tema ir sulaukė didelės sėkmės.
Mejozės diagrama (pavyzdžiui, pora homologinių chromosomų). Pirmojo mejozės padalijimo fazėje chromosomos padvigubėja; tada homologinės chromosomos konjuguojamos viena su kita ir, išlaikydamos savo aktyvumą, patenka į kirtimą.
Biologijos mokslų daktaras, Maskvos valstybinio medicinos universiteto Histologijos katedros profesorius, pavadintas M.V. I.M.Sechenovas Nikolajus Muškambarovas.
Nikolajus Nikolajevičius, jūs aštriai kritikuojate daugelį plačiai žinomų šiuolaikinės gerontologijos pozicijų. Prašome apibūdinti savo kritikos objektus.
Yra daugiau nei pakankamai objektų! Pavyzdžiui, dabar madinga vadinti Weismann beveik kaip galutinę tiesą. Tai garsus biologas, dar XIX amžiuje teigęs, kad senėjimas atsirado ne iš karto evoliucijoje, o tik tam tikru etapu kaip prisitaikantis reiškinys. Iš to buvo padaryta išvada, kad turi būti amžinos rūšys: pirmiausia, primityviausi organizmai. Tuo pačiu metu jie kažkaip pamiršta, kad jei jie nesensta, jie turi būti 100% ištaisyti DNR. Tai pats primityviausias! Kažkaip netinka vienas prie kito.
Yra mitas, susijęs su kito garsaus biologo - Leonardo Hayflicko - vardu. Nuo praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio mokslo pasaulis buvo įsitikinęs, kad žmogaus somatinės ląstelės turi 50 padalijimų ribą, ir ši riba biologijoje vadinama „Hayflick“ riba. Maždaug prieš dvidešimt metų buvo išskirtos kamieninės ląstelės, galinčios tariamai neribotai padalyti. Ir šis mitas (50 visiems ir begalybė kamieninėms ląstelėms) galvoje išlieka iki šiol. Tiesą sakant, kamieninės ląstelės, kaip paaiškėja, sensta (tai yra, begalybė atšaukiama), ir visiškai nesuprantama, nuo ko pradėti skaičiuoti šiuos 50 padalijimų. Tai taip nesuprantama, kad greičiausiai nėra vienos dalijimosi ribos, kuri būtų universali visoms besidalijančioms žmogaus ląstelėms.
- Na, o kaip telomerinė senėjimo teorija? Ar ji taip pat tavimi netiki?
Tai yra populiariausias mitas. Remiantis šia teorija, visas senėjimo mechanizmas yra sumažintas iki to, kad besidalijančioms ląstelėms trūksta fermento telomerazės, kuri pailgina chromosomų galus (šie galai vadinami telomerais), todėl su kiekvienu dalijimu telomerai sutrumpėja 50–100 DNR nukleotidų poros. Fermentas telomerazė egzistuoja, o jo atradimas buvo apdovanotas 2009 m. O chromosomų sutrumpėjimo reiškinys dalijamose ląstelėse, kuriose nėra telomerazės, taip pat nekelia abejonių (nors tai sukelia šiek tiek kitokia priežastis, į kurią atkreipė dėmesį telomerų teorijos autorius Aleksejus Olovnikovas). Tačiau senėjimo sumažinimas iki šio reiškinio yra tarsi sudėtingiausios simfonijos partitūros pakeitimas būgno natomis. Neatsitiktinai 2003 metais A. Olovnikovas viešai atsisakė savo teorijos, ją pakeisdamas vadinamąja redukcine teorija (taip pat, beje, neginčijama). Tačiau iki šiol net medicinos universitetuose biologijos metu telomerų teorija pristatoma kaip naujausias mokslinės minties pasiekimas. Tai, žinoma, absurdas.
Kitas pavyzdys yra iš mirtingumo statistikos. Pagrindinė šios statistikos formulė yra Gompertzo lygtis, pasiūlyta 1825 m., Arba, su pataisos terminu, Gompertz-Makeham lygtis (1860). Šios lygtys turi atitinkamai du ir tris koeficientus, o koeficientų reikšmės labai skiriasi įvairioms žmonių grupėms. Ir dabar paaiškėja, kad kiekvienos lygties koeficientų pokyčiai koreliuoja tarpusavyje. Remiantis tuo, suformuluojami pasauliniai, viso pasaulio dėsningumai: vadinamoji Strehlerio-Mildvano koreliacija ir šiame poste jį pakeitęs mirtingumo kompensuojantis poveikis-Gavrilovo sutuoktinių hipotezė.
Aš sukūriau nedidelį modelį sąlyginei žmonių populiacijai ir su jo pagalba įsitikinau, kad visi šie modeliai greičiausiai yra artefaktas. Faktas yra tas, kad maža klaida nustatant vieną koeficientą sukuria staigų nukrypimą nuo tikrosios kito koeficiento vertės. Ir tai (semilogaritminėmis koordinatėmis) suvokiama kaip biologiškai reikšminga koreliacija ir yra prielaida daryti gilias išvadas.
- Ar esate tikras, kad kalbate apie artefaktą?
Žinoma ne! Mokslininkams apskritai kenkti būti absoliučiai kažkuo tikri, nors tokių pavyzdžių yra daug. Bet aš padariau viską, kad patikrintų priešingai: kad koreliacijos nėra artefaktas. Ir aš negalėjau būti įsitikinęs šia priešingybe. Taigi kol kas, remdamasis savo asmenine, labai kuklaus masto analize, turiu daugiau pagrindo manyti, kad įvardytos koreliacijos vis dar yra dirbtinės. Jie atspindi metodo klaidas, o ne biologinius modelius.
O kaip vertinate teiginius, kad gamtoje yra labai daug nesenstančių organizmų ir jų sąrašas kasmet auga?
Deja, populiarioms teorijoms apie nesenstančių ląstelių ir amžinų organizmų egzistavimą trūksta pakankamo pagrindo. Iš tiesų, kiekvienais metais „amžinų“ gyvūnų ratas nenumaldomai plečiasi. Iš pradžių jie praktiškai buvo tik vienaląsčiai, tada prie jų buvo pridedami žemesni daugialąsčiai organizmai (hidros, moliuskai, jūros ežiai ir kt.). Ir dabar yra karštųjų galvų, kurios „atranda“ tam tikras amžinas rūšis net tarp žuvų, roplių ir paukščių. Taip ir yra - jie netrukus pasieks žinduolius ir, pavyzdžiui, nustatys, kad drambliai taip pat nesensta, o tiesiog miršta dėl savo kūno svorio!
- Ar esate įsitikinęs, kad nėra nesenstančių gyvūnų?
Nesu įsitikinęs, kad tokių gyvūnų nėra (nors esu linkęs tai daryti), bet nėra nė vienos gyvūnų rūšies, kurios senėjimo nebuvimas būtų visiškai patikimai įrodytas. Kalbant apie žmogaus ląsteles (taip pat ląsteles ir kitus gyvūnų pasaulio atstovus), pasitikėjimo laipsnis galbūt dar didesnis: kamieninės ląstelės, reprodukcinės ląstelės ir net naviko ląstelės, iš esmės, amžius. Kamieninės ląstelės buvo laikomos neabejotinai nesenstančiomis, o dabar yra eksperimentinių darbų, įrodančių priešingai.
- Kuo grindžiamas toks pasitikėjimas? Ar pats atlikote eksperimentus?
Paprastai tariant, labai seniai, 1977–1980 m., Bandžiau spręsti senėjimo problemą eksperimentuose su pelėmis. Tačiau nelabai patikimi rezultatai (nors jie ir patvirtina pirminę prielaidą) įtikino, kad geriau ne eksperimentuoti, o analizuoti. Ir štai vienas iš šios analizės rezultatų - „Aneremo“ koncepcija arba ameiotinė senėjimo teorija. Jį sudaro šešios tezės (postulatai, jei norite), iš kurių viena (pati pirmoji) yra grynai mano darbas, o likusi dalis suformuluota remiantis literatūroje jau esančiomis idėjomis. Ir, žinoma, svarbu, kad visos šios tezės sudarytų gana aiškų vaizdą.
Taigi, jei laikomasi ameiotinės koncepcijos, neįtraukiama galimybė, kad daugialąsčiuose organizmuose gali būti ir nesenstančios ląstelės, ir nesenstantys organizmai (pradedant vienaląsčiais). Žinoma, tuo pat metu žinau, kad visos koncepcijos tezės vis dar yra hipotezės. Tačiau atrodo, kad jie yra daug teisingesni nei kiti požiūriai.
Taigi, jūsų koncepcija yra kaip testeris, su kuriuo galite palyginti palyginti tam tikrų prielaidų tiesą? Tokiu atveju papasakokite daugiau apie tai.
Pasistengsiu padaryti jį kuo prieinamesnį. Pats sąvokos pavadinimas („Anerem“) yra žodžių autokatalizė, nestabilumas, remontas, mejozė santrumpa. Pirmoji tezė. Prisiminkite, prieš tai, kai Engelso gyvenimo apibrėžimas buvo labai gerai žinomas: „Gyvenimas yra baltymų kūnų egzistavimo būdas“? Aš peržiūrėjau šį apibrėžimą ir pateikiau savo, kuris suformavo pirmąją tezę: „Gyvenimas yra autokatalitinio DNR (rečiau RNR) dauginimo būdas gamtoje“. Tai reiškia, kad gyvybės atsiradimo ir vėlesnės jos raidos varomoji jėga yra nenugalimas nukleorūgščių siekis begaliniam savęs dauginimuisi. Iš esmės bet kuris organizmas yra evoliucijoje patobulintas biomasinas, skirtas efektyviai išsaugoti ir padauginti jame esantį genomą, o vėliau efektyviai paskirstyti jo kopijas aplinkoje.
- Neįprasta jaustis kaip biomašinai ...
Nieko, pojūtis praeis, bet funkcija, atsiprašau, išliks. Antroji tezė: „Genomo nestabilumas yra pagrindinis senėjimo elementas“. Taip senėjimą supranta dauguma sveiko proto mokslininkų Vakaruose, taip pat ir mūsų šalyje. Faktas yra tas, kad, nepaisant visų puikių sugebėjimų, nukleorūgštys yra jautrios daugelio veiksnių - laisvųjų radikalų, reaktyviųjų deguonies rūšių ir kt. Ir nors evoliucijos metu buvo sukurta daug apsauginių sistemų (pvz., Antioksidacinė sistema), DNR grandinėse nuolat atsiranda daugybė pažeidimų. Norint juos aptikti ir ištaisyti, yra dar viena gynybos sistema - DNR taisymas (atkūrimas). Kita, trečioji, tezė yra filtras, filtruojantis viską, kas „amžina“: „Genotinis remontas mitozinėse ir postmitotinėse ląstelėse nėra baigtas“. Tai yra, bet kokia šių ląstelių remonto sistema nesuteikia 100% visų atsiradusių DNR defektų korekcijos. Ir tai reiškia bendrą senėjimo pobūdį.
- Bet jei viskas ir visi sensta, tai kaip apskritai palaikoma gyvybė Žemėje?
Maždaug tuo klausimu susidomėjau 1977 m. Ir radau, kaip man atrodė, savąjį, nors ir gulintį paviršiuje, atsakymą. Ir po 25 metų, 2002 m., Peržiūrėjęs savo senas knygas, supratau, kad ši hipotezė visai ne mano, ir apie tai buvau perskaitęs metais anksčiau jūsų M. M. knygoje. Tai yra atminties keistenybės. Bet galų gale svarbiausia yra esmės esmė, o ne atradėjo ambicijos.
Esmė suformuluota ketvirtoje tezėje: „Efektyvus remontas gali būti pasiektas tik mejozės (arba jos supaprastintos versijos - endomiksės) metu - chromosomų konjugacijos (suliejimo) metu“. Kas yra mejozė, atrodo, kad visi baigė mokyklą, bet, deja, kartais net mūsų medicinos studentai to nežino. Priminsiu: mejozė yra paskutinis dvigubas gemalinių ląstelių - spermos ir kiaušinių - susidarymo padalijimas. Beje, aš jums pasakysiu paslaptį: moterys nesudaro kiaušinių. Jie turi antrąjį mejozinį padalijimą (II oocito stadijoje - moters reprodukcinės ląstelės vystymasis) negali įvykti savarankiškai - be spermos pagalbos. Nes ląstelė kažkur „pametė“ savo centriolius (kūnus ląstelėje, dalyvaujančius dalijime): jie buvo tik (ankstesnio dalijimosi metu), bet dabar jie kažkur dingo. Ir būtinai reikia apvaisinti oocitą II, kad sperma atneš savo centriolius ir išgelbės dieną. Aš tai laikau tipiškais „moteriškais dalykais“. Taigi galiausiai įvyksta antrasis mejozės padalijimas, tačiau susidariusi ląstelė yra nebe kiaušinis, o zigota.
Mes susižavėjome „moteriškais triukais“ ir nepaaiškinome, kaip mejozėje pasiekiamas visiškas DNR atstatymas.
Prieš pirmąjį mejozės padalijimą vyksta labai ilga profazė: vyrų gametogenezėje ji trunka visą mėnesį, o moterų - iki kelių dešimtmečių! Šiuo metu homologinės chromosomos artėja viena prie kitos ir beveik visą laiką išlieka tokios būsenos profazės metu.
Tuo pačiu metu smarkiai suaktyvinami fermentai, kurie perpjauna ir susieja DNR grandines. Buvo manoma, kad tai būtina tik kirstant - keičiantis chromosomomis pagal jų regionus, o tai padidina rūšies genetinį kintamumą. Iš tiesų, „tėvo“ ir „motinos“ genai, vis dar pasiskirstę kiekvienoje homologinių (struktūriškai identiškų) chromosomų poroje skirtingose chromosomose, yra susimaišę.
Tačiau MM Vilenchik ir po jo aš atkreipiau dėmesį į tai, kad kirtimo fermentai labai primena DNR atstatančius fermentus, kuriuose, iškirpus pažeistas vietas, taip pat turi būti sulaužytos ir susiuvamos DNR grandinės. Tai yra, tuo pačiu metu, kai kirtama, tikriausiai atliekamas DNR pertvarkymas. Galima įsivaizduoti ir kitus esminio genų „taisymo“ mechanizmus mejozės eigoje. Vienaip ar kitaip, šiuo atveju, vyksta radikalus (tiksliau, visiškas) ląstelių „atjauninimas“, todėl subrendusios lytinės ląstelės pradeda skaičiuoti laiką tarsi nuo nulio. Jei kažkas nepavyko, ląstelėje suaktyvinami savos DNR būsenos jutikliai ir prasideda apoptozės procesas.
žudo ląsteles.
- Vadinasi, gamtoje atjaunėjimas vyksta tik bręstančiose lytinėse ląstelėse?
Gana teisus. Tačiau to visiškai pakanka, kad būtų užtikrintas rūšies nemirtingumas, deja, neišvengiamo visų individų mirtingumo fone. Juk lytinės ląstelės - ir tik jos! - vienintelis materialus tėvų organizmų substratas, iš kurio gimsta nauja gyvybė - palikuonių gyvenimas.
Ir tai, kad šis mechanizmas susijęs tik su lytinėmis ląstelėmis, aptariamas dviejose likusiose koncepcijos tezėse, kuriose pažymėti visi i. Penktoji tezė: "Mejozė pagerina tik tolesnių kartų (kelių kartų paprastiems organizmams vienu metu ir tik viena iš visų kitų) genomo būklę". Šeštoji tezė: „Vadinasi, individų (individų) senėjimo neišvengiamumas ir santykinis visos rūšies nemirtingumas“.
- O ką, mejozė yra visų rūšių gyvūnams?
Tai turėtų būti visų rūšių gyvūnams - pagal „Anerem“ koncepciją, jei pasirodys teisinga. Iš tikrųjų koncepcija grindžiama ne tik senėjimo, bet ir mejozės visuotinumu. Aš kruopščiai ištyriau šį klausimą iš literatūros. Žinoma, pakankamai išsivysčiusiems gyvūnams - žuvims ir „aukštesniems“ - yra tik seksualinis dauginimosi būdas, o tai taip pat reiškia mejozės buvimą. Be to, yra didžiuliai floros ir faunos sektoriai, kuriuose dažniausiai pasitaiko mišrių veisimosi rūšių. Tai reiškia, kad jie kaitalioja daugiau ar mažiau užsitęsusius aseksualios reprodukcijos veiksmus (pvz., Mitozinius susiskaldymus, sporuliaciją, pumpurų susidarymą, suskaidymą ir kt.) Ir atskirus seksualinės ar kvaziseksualinės reprodukcijos veiksmus. Esminis kvazi seksualinio proceso (vadinamosios endomiksės) bruožas yra tas, kad čia taip pat yra sujungtos struktūriškai identiškos chromosomos iš tėvo ir motinos rinkinio (homologinių chromosomų konjugacija), nors tai nesibaigia jų skirtumais skirtingose ląstelėse.
Taigi, mišriai dauginantis, kelios organizmų kartos tarsi palaipsniui sensta (panašiai kaip mitoziškai besidalijančios ląstelės sensta sudėtingesniems gyvūnams), o tada lytinis procesas atskirus organizmus grąžina į „nulinį“ amžių ir suteikia
kepa patogų gyvenimą dar kelioms kartoms. Galiausiai manoma, kad nemažai paprastų gyvūnų dauginasi tik aseksualiai. Tačiau jų santykiuose aš vis dar abejoju: ar šie organizmai nepastebėjo kažko panašaus į mejozę ar endomiksę (savęs apvaisinimą) per ilgą aseksualios reprodukcijos seriją?
Pasirodo, kad jūsų kuriama koncepcija nutraukia visas svajones pratęsti žmogaus gyvenimą. Juk paprastos (ne lyties) ląstelės pasmerktos amžiui ir amžiui?
Ne, nepasiduodu. Pirma, todėl, kad mums daug svarbesnis ne pats senėjimo faktas, o šio proceso greitis. Ir jūs galite paveikti senėjimo greitį įvairiomis priemonėmis. Kai kurie iš jų yra žinomi, kai kurie (pvz., Skulačiovo jonai) tiriami, kai kurie bus atrasti vėliau.
Antra, gali būti, kad laikui bėgant somatinėse ląstelėse bus galima pradėti kai kuriuos mejozinius procesus, pavyzdžiui, kamieninėse ir nesidalijančiose ląstelėse. Turiu omenyje tuos procesus, kurie atkuria genomo būseną: tai, matyt, yra homologinių chromosomų konjugacija, susikirtimas ar kažkas subtilesnio ir vis dar nežinomo. Nematau priežasties, kodėl tai iš principo būtų neįmanoma. Lytinių ląstelių linijose apskritai tos pačios struktūros ląstelės, kaip ir daugelis kitų, patenka į mejozę. Be to, net ir po paskutiniųjų chromosomų konjugavimo, atitinkamų genų aktyvumas išlieka. Tačiau šiam projektui įgyvendinti pirmiausia reikia visiškai nustatyti genus, atsakingus už įvairius mejozės aspektus, ir nustatyti tikslingo poveikio jiems būdus. Tai, žinoma, labai fantastiškas projektas. Tačiau ar ne viskas, ką šiandien turime, vakar atrodė fantastiška?!
Mejozė - atliekama lytiniu būdu dauginančių organizmų ląstelėse.
Biologinę reiškinio prasmę lemia naujas palikuonių savybių rinkinys.
Šiame darbe mes apsvarstysime šio proceso esmę ir aiškumo dėlei pateiksime jį paveikslėlyje, pamatysime lytinių ląstelių dalijimosi seką ir trukmę, taip pat išsiaiškinsime, kokie yra mitozės ir mejozės panašumai ir skirtumai.
Kas yra mejozė
Procesas, kurį lydi keturių ląstelių, turinčių vieną chromosomų rinkinį, susidarymas iš vieno originalo.
Kiekvienos naujai suformuotos ląstelės genetinė informacija atitinka pusę somatinių ląstelių rinkinio.
Mejozės fazės
Meiotinis padalijimas apima du etapus, kurių kiekvienas susideda iš keturių fazių.
Pirmasis padalijimas
Apima I fazę, I metafazę, I anafazę ir I telofazę.
I fazė
Šiame etape susidaro dvi ląstelės su puse genetinės informacijos rinkinio. Pirmasis padalijimo etapas apima kelis etapus. Prieš tai vyksta premeotinė tarpfazė, kurios metu vyksta DNR replikacija.
Tada leptoteno metu susidaro kondensatas, susidaro ilgi ploni siūlai su baltymų ašimi. Šis siūlas yra pritvirtintas prie branduolio membranos galiniais pratęsimais - tvirtinimo diskais. Padvigubėjusių chromosomų (chromatidžių) pusės dar negalima atskirti. Išnagrinėjus jie atrodo kaip monolitinės struktūros.
Toliau ateina zigoteno stadija. Homologai susilieja ir sudaro dvilypius elementus, kurių skaičius atitinka vieną chromosomų skaičių. Konjugacijos (sujungimo) procesas vyksta tarp suporuotų, panašių genetiniais ir morfologiniais aspektais. Be to, sąveika prasideda nuo galų ir plinta išilgai chromosomų kūnų. Homologų kompleksas, susietas su baltymo komponentu - dvivalenčiu arba tetradu.
Vyniojimas vyksta storo gijų - pachiteno - stadijoje. Čia jau baigtas DNR padvigubinimas, prasideda kirtimas. Tai keitimasis homologų vietomis. Dėl to susidaro susieti genai su nauja genetine informacija. Transkripcija vyksta lygiagrečiai. Suaktyvinamos tankios DNR dalys - chromomerai - dėl to pasikeičia chromosomų, kaip „lempų šepečiai“, struktūra.
Homologinės chromosomos kondensuojasi, sutrumpėja, išsiskiria (išskyrus sandūros taškus - chiasmą). Tai diploteno arba diktoteno biologijos etapas. Šiame etape chromosomose gausu RNR, kuri sintezuojama tose pačiose vietose. Kalbant apie savybes, pastarasis yra artimas informacinėms.
Galiausiai bivalentai išsiskiria į branduolio periferiją. Pastarieji sutrumpėja, praranda nukleolius, tampa kompaktiški, nesusiję su branduoliniu apvalkalu. Šis procesas vadinamas diakineze (perėjimas prie ląstelių dalijimosi).
I metafazė
Be to, bivalentai juda į centrinę ląstelės ašį. Skilimo velenai tęsiasi nuo kiekvieno centromero, kiekvienas centromeris yra vienodai nutolęs nuo abiejų polių. Siūlai, mažos amplitudės, laiko juos šioje padėtyje.
I anafazė
Chromosomos, sudarytos iš dviejų chromatidžių, išsiskiria. Yra rekombinacija, kai sumažėja genetinė įvairovė (dėl to, kad genų, esančių homologų lokusuose (vietose), rinkinyje nėra genų).
I telofazė
Fazės esmė yra tai, kad chromatidės su centromeromis skiriasi nuo priešingų ląstelės dalių. Gyvūno ląstelėje vyksta citoplazminis dalijimasis, augalo ląstelėje - ląstelės sienelės susidarymas.
Antras skyrius
Po pirmojo padalijimo tarpsnio ląstelė yra paruošta antrajam etapui.
II fazė
Kuo ilgesnė telofazė, tuo trumpesnė profazės trukmė. Chromatidės išsirikiuoja išilgai ląstelės ir sudaro ašis stačiu kampu pirmojo mejozinio padalijimo gijų atžvilgiu. Šiame etape jie sutrumpėja ir sutirštėja, nukleoliai suyra.
II metafazė
Centromerai vėl yra pusiaujo plokštumoje.
II anafazė
Chromatidės atsiskiria viena nuo kitos, juda link polių. Dabar jie vadinami chromosomomis.
II telofazė
Despiralizacija, susiformavusių chromosomų ištempimas, skilimo veleno išnykimas, centriolių padvigubėjimas. Haploidinį branduolį supa branduolinė membrana. Formuojamos keturios naujos ląstelės.
Mitozės ir mejozės palyginimo lentelė
Trumpai ir aiškiai lentelėje pateikiamos savybės ir skirtumai.
| Specifikacijos | Meiotinis padalijimas | Mitozinis padalijimas |
| Padalinių skaičius | vykdomas dviem etapais | atliekamas vienu žingsniu |
| Metafazė | padvigubėjus, chromosomos poromis išsidėsčiusios išilgai centrinės ląstelės ašies | padvigubėjus, chromosomos yra išsidėsčiusios palei centrinę ląstelės ašį |
| Sujungti | yra | Ne |
| Kryžminis | yra | Ne |
| Tarpfazė | II fazėje DNR nedvigubėja | Prieš padalijimą būdingas DNR padvigubėjimas |
| Padalijimo rezultatas | lytinės ląstelės | somatinis |
| Lokalizavimas | bręstančiose gametose | somatinėse ląstelėse |
| Žaidimo kelias | seksualinis | aseksualus |
Pateikti duomenys yra skirtumų diagrama, o panašumai išnyksta iki tų pačių fazių, DNR dubliavimo ir spiralizacijos prieš ląstelių ciklo pradžią.
Biologinė mejozės reikšmė
Koks yra mejozės vaidmuo:
- Dėl kryžminimo suteikia naujų genų derinių.
- Palaiko kombinuotą kintamumą. Mejozė yra naujų gyventojų bruožų šaltinis.
- Išlaiko pastovų chromosomų skaičių.
Išvada
Mejozė yra sudėtingas biologinis procesas, kurio metu susidaro keturios ląstelės ir atsiranda naujų požymių.
Mejozė yra netiesioginis pirminių lytinių ląstelių dalijimosi metodas (2p2s), col dėl to susidaro haploidinės ląstelės (lnlc), dažniausiai lytinės ląstelės.
Skirtingai nuo mitozės, mejozė susideda iš dviejų vienas po kito einančių ląstelių dalijimosi, prieš kiekvieną iš jų - tarpfazė (2.53 pav.). Pirmasis mejozės skyrius (I mejozė) vadinamas sumažinimas, nes šiuo atveju chromosomų skaičius sumažėja perpus, o antrasis padalijimas (mejozė) II) -lygiavertis, nes jo metu išsaugomas chromosomų skaičius (žr. 2.5 lentelę).
I etapas vyksta kaip mitozės tarpfazė. Mejozė I. yra suskirstytas į keturias fazes: I fazė, I metafazė, I anafazė ir I telofazė. B I fazė vyksta du svarbūs procesai - konjugacija ir kirtimas. Konjugacija yra homologinių (suporuotų) chromosomų suliejimo procesas per visą jų ilgį. Konjugacijos metu susidariusios chromosomų poros išlaikomos iki I metafazės pabaigos.
Kryžminis- abipusis homologinių chromosomų homologinių regionų mainai (2.54 pav.). Dėl kryžminimo chromosomos, gautos iš abiejų tėvų, įgyja naujų genų derinių, todėl atsiranda genetiškai įvairūs palikuonys. Pasibaigus I fazei, kaip ir mitozės fazėje, branduolys išnyksta, centrioliai išsiskiria į ląstelės polius, o branduolinis apvalkalas suyra.
VI metafazė poros chromosomų išsirikiuoja išilgai ląstelės pusiaujo, skilimo veleno mikrotubulai yra pritvirtinti prie jų centromerų.
V I anafazė visos homologinės chromosomos, susidedančios iš dviejų chromatidžių, skiriasi poliais.
V I telofazė aplink chromosomų sankaupas ląstelės poliuose susidaro branduolinės membranos, susidaro nukleoliai.
Citokinezė I. užtikrina dukterinių ląstelių citoplazmos atskyrimą.
Dukterinės ląstelės (1n2c), susidariusios dėl I mejozės, yra genetiškai nevienalytės, nes jų chromosomos, atsitiktinai besiskiriančios į ląstelės polius, turi skirtingus genus.
II etapas labai trumpas, nes jame nėra DNR padvigubėjimo, tai yra, nėra S periodo.
II mejozė taip pat suskirstytas į keturias fazes: II fazė, II metafazė, II anafazė ir II telofazė. V II etapas tie patys procesai vyksta kaip ir I fazėje, išskyrus konjugaciją ir perėjimą.
V II metafazė chromosomos yra išilgai ląstelės pusiaujo.
V anafazė II chromosomos suskaidomos į centromeres, o chromatidės jau ištemptos iki polių.
V II telofazė branduolinės membranos ir nukleoliai susidaro aplink dukterinių chromosomų grupes.
Po citokinezė II visų keturių dukterinių ląstelių genetinė formulė - 1n1c, tačiau jie visi turi skirtingą genų rinkinį, kuris yra kryžminimo rezultatas ir atsitiktinis motinos ir tėvo organizmų chromosomų derinys dukterinėse ląstelėse.
