Shkencëtari që përshkroi fazat e mejozës. Përkufizimi dhe llojet e mejozës. Kuptimi biologjik i mejozës. Dallimet midis mitozës dhe mejozës

Mejozë(Mejozë greke - pakësim, ulje) ose ndarje reduktuese. Si rezultat i mejozës, ndodh një rënie në numrin e kromozomeve, d.m.th. nga grupi diploid i kromozomeve (2p), formohet një haploid (n).

Mejozë përbëhet nga 2 ndarje të njëpasnjëshme:
Ndarja I quhet zvogëlim ose zvogëlim.
Ndarja II quhet barazuese ose barazuese, d.m.th. shkon sipas llojit të mitozës (që do të thotë se numri i kromozomeve në qelizat e nënës dhe vajzës mbetet i njëjtë).

Kuptimi biologjik i mejozës është se nga një qelizë amë me një grup kromozomësh diploid, formohen katër qeliza haploide, kështu që numri i kromozomeve përgjysmohet dhe sasia e ADN -së është katër herë. Si rezultat i kësaj ndarjeje, qelizat seksuale (gametet) në kafshë dhe sporet në bimë formohen.

Fazat quhen gjithashtu si në mitozë, dhe para fillimit të mejozës, qeliza gjithashtu i nënshtrohet një interfaze.

Profaza I është faza më e gjatë dhe ndahet në mënyrë konvencionale në 5 faza:
1) Leptonema (leptotene)- ose faza e filamenteve të imët. Ekziston një spiralizim i kromozomeve, kromozomi përbëhet nga 2 kromatide, trashje ose grumbuj kromatine, të cilat quhen kromomere, janë të dukshme edhe në fijet e holla të kromatideve.
2) Zigonema (zigotene, Greke bashkimi i fijeve) - faza e fijeve të çiftuara. Në këtë fazë, kromozomet homologë (me të njëjtën madhësi) konvergojnë në çifte, ato tërhiqen dhe lidhen me njëri -tjetrin përgjatë gjithë gjatësisë, d.m.th. të konjuguar në rajonin e kromomereve. Duket si një bravë me zinxhir. Një palë kromozome homologe quhen bivalente. Numri i bivalentëve është i barabartë me grupin haploid të kromozomeve.
3) Pachinema (pachytene, Greke. i trashë) - faza e fijeve të trasha. Spiralizimi i mëtejshëm i kromozomeve është në progres. Pastaj çdo kromozom homolog ndahet në drejtimin gjatësor dhe bëhet qartë e dukshme që secili kromozom përbëhet nga dy kromatide, struktura të tilla quhen tetradë, d.m.th. 4 kromatide. Në këtë kohë, ka një kalim mbi, d.m.th. shkëmbimi i rajoneve homologe të kromatideve.
4) Diplonema (diplotene)- faza e fijeve të dyfishta. Kromozomet homologe fillojnë të zmbrapsen, largohen nga njëri -tjetri, por ruajnë ndërlidhjen me ndihmën e urave - kiazma, këto janë vendet ku ndodh kalimi. Në secilën përbërje kromatide (d.m.th. kiazma), shkëmbehen rajonet e kromatidit. Kromozomet spiralizohen dhe shkurtohen.
5) Diakinesis- faza e fijeve të dyfishta të shkëputura. Në këtë fazë, kromozomet janë kondensuar plotësisht dhe njollosur intensivisht. Membrana bërthamore dhe nukleolet janë shkatërruar. Centriolet lëvizin në polet e qelizës dhe formojnë fijet e gishtit të ndarjes. Grupi kromozomik i profazës I është - 2n4c.
Kështu, në profazën I:
1. konjugimi i kromozomeve homologe;
2. formimi i bivalenteve ose tetradave;
3. duke kaluar mbi.

Në varësi të konjugimit të kromatideve, mund të ketë lloje të ndryshme të kryqëzimit: 1 - i saktë ose i pasaktë; 2 - e barabartë ose e pabarabartë; 3 - citologjike ose efektive; 4 - i vetëm ose i shumëfishtë.

Metafaza I - spiralizimi i kromozomeve arrin maksimumin. Bivalentët rreshtohen përgjatë ekuatorit të qelizës, duke formuar një pllakë metafazë. Fijet e boshtit të ndarjes janë bashkangjitur në centromeret e kromozomeve homologe. Bivalentët janë të lidhur me pole të ndryshme të qelizës.
Grupi kromozomik i metafazës I është - 2n4c.

Anafaza I - centromeret e kromozomeve nuk ndahen, faza fillon me ndarjen e kiazmës. Kromozomet e tëra, jo kromatidet, ndryshojnë në polet e qelizës. Vetëm një nga një palë kromozome homologe futet në qelizat bija, d.m.th. ato rishpërndahen rastësisht. Në secilin pol, rezulton se grupi i kromozomeve është 1n2c, dhe në përgjithësi grupi kromozomik i anafazës I është 2n4c.

Telofaza I - në polet e qelizës ka kromozome të tëra, të përbërë nga 2 kromatide, por numri i tyre është bërë 2 herë më pak. Tek kafshët dhe disa bimë, kromatidet despiralizohen. Një membranë bërthamore formohet rreth tyre në secilin pol.
Pastaj vjen citokineza
... Grupi kromozomik i qelizave të formuara pas ndarjes së parë është - n2c.

Nuk ka periudhë S midis ndarjeve I dhe II dhe replikimi i ADN-së nuk bëhet. kromozomet tashmë janë dyfishuar dhe përbëhen nga kromatide motra, prandaj interfaza II quhet interkinesis - d.m.th. ekziston një lëvizje midis dy ndarjeve.

Profaza II është shumë e shkurtër dhe vazhdon pa ndryshime domethënëse, nëse një zarf bërthamor nuk formohet në telofazën I, atëherë fillohen menjëherë fijet e gishtit të ndarjes.

Metafaza II - kromozomet rreshtohen përgjatë ekuatorit. Fijet e boshtit janë ngjitur në centromeret kromozome.
Grupi kromozomik i metafazës II është - n2c.

Anafaza II - centromeret ndahen dhe fijet e gishtit ndajnë kromatidet në pole të ndryshme. Kromatidet motra quhen kromozome bijë (ose kromatidet e nënës do të jenë kromozome bijë).
Seti kromozomik i anafazës II është - 2n2c.

Telofaza II - kromozomet janë të despiralizuar, të shtrirë dhe më pas të dobët të dallueshëm. Formohen membranat bërthamore dhe nukleolet. Telofaza II përfundon me citokinezë.
Kromozomi i vendosur pas telofazës II është - nc.

Skema e ndarjes meiotike

Ky artikull do t'ju ndihmojë të mësoni në lidhje me llojin e ndarjes së qelizave. Ne do t'ju tregojmë shkurt dhe qartë për mejozën, për fazat që shoqërojnë këtë proces, përshkruajmë tiparet e tyre kryesore dhe zbulojmë se cilat shenja karakterizojnë mejozën.

Çfarë është mejoza?

Ndarja e qelizave të reduktuara, me fjalë të tjera, mejoza, është një lloj ndarjeje bërthamore në të cilën numri i kromozomeve përgjysmohet.

Përkthyer nga gjuha e lashtë greke, mejozë do të thotë një rënie.

Ky proces zhvillohet në dy faza:

• Reduktimi ;

Në këtë fazë, në procesin e mejozës, numri i kromozomeve në qelizë përgjysmohet.

• Ekuacionale ;

Gjatë ndarjes së dytë, qelizat mbeten haploide.

TOP-4 artikujqë lexojnë së bashku me këtë

Një tipar i këtij procesi është se ai ndodh vetëm në diploid, si dhe madje edhe në qelizat poliploide. Kjo ndodh sepse, si rezultat i ndarjes së parë në profazën 1, në poliploidet tek nuk ka asnjë mënyrë për të siguruar shkrirjen në çift të kromozomeve.

Fazat e mejozës

Në biologji, ndarja ndodh në katër faza: profaza, metafaza, anafaza dhe telofaza ... Mejoza nuk është përjashtim, një tipar i këtij procesi është se ndodh në dy faza, midis të cilave ka një të shkurtër ndërfazë .

Ndarja e parë:

Profaza 1 është një fazë mjaft komplekse e të gjithë procesit në tërësi, përbëhet nga pesë faza, të cilat përfshihen në tabelën e mëposhtme:

Fazë	Shenjë
Leptoteni	Kromozomet shkurtohen, ADN -ja kondensohet dhe formohen fije të holla.
Zygotena	Kromozomet homologe janë çiftuar.
Paquitena	Faza më e gjatë në kohëzgjatje, gjatë së cilës kromozomet homologë janë të lidhur fort me njëri -tjetrin. Si rezultat, disa zona shkëmbehen mes tyre.
Diplotena	Kromozomet janë dekondensuar pjesërisht, një pjesë e gjenomit fillon të kryejë funksionet e tij. ARN formohet, proteina sintetizohet, ndërsa kromozomet janë ende të lidhura me njëra -tjetrën.
Diakinesis	Kondensimi i ADN -së ndodh përsëri, proceset e formimit ndalojnë, zarfi bërthamor zhduket, centriolet ndodhen në polet e kundërta, por kromozomet janë të ndërlidhura.

Profaza përfundon me formimin e një gishti të ndarjes, shkatërrimin e membranave bërthamore dhe vetë nukleolit.

Metofaza ndarja e parë është domethënëse në atë që kromozomet rreshtohen përgjatë pjesës ekuatoriale të gishtit të ndarjes.

Gjatë anafaza 1 mikrotubulat kontraktohen, bivalentët ndahen dhe kromozomet ndryshojnë në pole të ndryshme.

Ndryshe nga mitoza, në fazën e anafazës, kromozome të tëra, të cilat përbëhen nga dy kromatide, shtrihen në pole.

Në skenë telofazë kromozomet despiralizohen dhe formohet një zarf i ri bërthamor.

Oriz. 1. Skema e mejozës së fazës së parë të ndarjes

Ndarja e dytë ka shenjat e mëposhtme:

• Për profaza 2 karakterizohet nga kondensimi i kromozomeve dhe ndarja e qendrës qelizore, produktet e ndarjes së të cilave ndryshojnë në polet e kundërta të bërthamës. Membrana bërthamore është shkatërruar, formohet një gisht i ri i ndarjes, i cili ndodhet pingul me gishtin e parë.
• Gjatë metafazat kromozomet përsëri gjenden në ekuatorin e boshtit.
• Gjatë anafazë kromozomet ndahen dhe kromatidet ndodhen në pole të ndryshme.
• Telofazë tregohet nga despiralizimi i kromozomeve dhe shfaqja e një zarfi të ri bërthamor.

Oriz. 2. Skema e mejozës së fazës së dytë të ndarjes

Si rezultat, katër qeliza haploide merren nga një qelizë diploide me një ndarje të tillë. Bazuar në këtë, ne konkludojmë se mejoza është një formë e mitozës, si rezultat i së cilës gametet formohen nga qelizat diploide të gonadave.

Vlera e mejozës

Gjatë mejozës, në fazën e profazës 1, ndodh procesi duke kaluar mbi - Rekombinimi i materialit gjenetik. Për më tepër, gjatë anafazës, si ndarja e parë ashtu edhe ajo e dytë, kromozomet dhe kromatidet ndryshojnë në pole të ndryshme në një mënyrë të rastësishme. Kjo shpjegon ndryshueshmërinë kombinative të qelizave origjinale.

Në natyrë, mejoza ka një rëndësi të madhe, përkatësisht:

• Kjo është një nga fazat kryesore të gametogjenezës;

Oriz. 3. Skema e gametogjenezës

• Kryen transferimin e kodit gjenetik gjatë riprodhimit;
• Qelizat bijë që rezultojnë nuk janë të ngjashme me qelizën amë, dhe gjithashtu ndryshojnë nga njëra -tjetra.

Mejoza është shumë e rëndësishme për formimin e qelizave germinale, pasi që si rezultat i fekondimit të gameteve, bërthamat bashkohen. Përndryshe, numri i kromozomeve në zigotë do të ishte dy herë më i madh. Për shkak të kësaj ndarjeje, qelizat seksuale janë haploide, dhe gjatë fekondimit, diploiditeti i kromozomeve rikthehet.

Çfarë kemi mësuar?

Mejoza është një lloj i ndarjes së qelizave eukariote, në të cilën katër qeliza haploide formohen nga një qelizë diploide, duke zvogëluar numrin e kromozomeve. I gjithë procesi zhvillohet në dy faza - zvogëlimi dhe barazimi, secila prej të cilave përbëhet nga katër faza - profaza, metafaza, anafaza dhe telofaza. Mejoza është shumë e rëndësishme për formimin e gameteve, për transferimin e informacionit gjenetik tek brezat e ardhshëm, dhe gjithashtu kryen rekombinimin e materialit gjenetik.

Testoni sipas temës

Vlerësimi i raportit

Vleresim mesatar: 4.6 Vlerësimet totale të marra: 772.

Nikolai Mushkambarov, Dr. biol shkencave

Njerëzimi po plaket, dhe në fund të fundit, të gjithë duan të jetojnë jo vetëm për një kohë të gjatë, por edhe pa ato sëmundje që vijnë me moshën. Gjatë gjysmë shekullit të kaluar, shumë teori "revolucionare" të plakjes janë shfaqur, pothuajse të gjitha ofrojnë një mënyrë të sigurt dhe të besueshme për të ngadalësuar apo edhe ndaluar kohën. Çdo vit ka ndjesi të reja, zbulime të reja dhe deklarata të reja që janë inkurajuese dhe premtuese. Bioregulatorët e peptideve, eliksiri i jetëgjatësisë, jonet jetëdhënëse ose antioksidanti SkQ. Vraponi në farmaci, paguani dhe jetoni, sipas udhëzimeve të bashkangjitura, deri në 100-120 vjet! Deri në çfarë mase mund t'u besohen zbulimeve të bujshme dhe cila është "e vërteta për plakjen"?

Profesor N. N. Mushkambarov. Foto nga Andrey Afanasyev.

August Weismann (1834-1914) ishte një zoolog dhe evolucionist gjerman. Ai krijoi një teori sipas së cilës tiparet trashëgimore ruhen dhe transmetohen përmes germplazmës pa moshë.

Leonard Hayflick është një mikrobiolog amerikan. Në vitet 1960, ai zbuloi se në kushte laboratorike, qelizat njerëzore dhe shtazore mund të ndahen vetëm një numër të kufizuar herë.

Alexey Matveevich Olovnikov është një biokimist rus. Për të shpjeguar eksperimentet, Hayflick në 1971 parashtroi një hipotezë në lidhje me shkurtimin e seksioneve përfundimtare të kromozomeve (telomereve) me secilën ndarje qelizore.

Shkenca dhe Jeta // Ilustrime

Elizabeth Blackburn dhe Carol Grader janë biologe amerikane. Në 1985, enzima telomerase u zbulua. Mekanizmi i veprimit të telomerazës është kodimi i përsëritur i sekuencave të reja nukleotide në pjesët fundore të telomereve dhe restaurimi i origjinalit të tyre

Benjamin Gompertz (1779-1865) - matematikan britanik. Ai propozoi një funksion që përshkruan statistikat e vdekshmërisë së një personi në varësi të moshës. Ky funksion u përdor për të vlerësuar rreziqet në sigurimin e jetës.

Libri i M. M. Vilenchik "Bazat biologjike të plakjes dhe jetëgjatësisë", botuar në 1976, ishte një nga librat e parë shkencorë të njohur mbi temën e plakjes dhe pati sukses të madh.

Diagrami i mejozës (për shembull, një palë kromozomeve homologe). Në profazën e ndarjes së parë të mejozës, kromozomet dyfishohen; atëherë kromozomet homologe bashkohen me njëri -tjetrin dhe, duke ruajtur aktivitetin e tyre, hyjnë duke kaluar.

Doktor i Shkencave Biologjike, Profesor i Departamentit të Histologjisë të Universitetit Mjekësor Shtetëror të Moskës me emrin M.V. I. M. Sechenov Nikolay Mushkambarov.

Nikolai Nikolaevich, ju kritikoni ashpër shumë nga pozicionet e njohura gjerësisht të gerontologjisë moderne. Ju lutemi përshkruani objektet e kritikës suaj.

Ka më shumë se objekte të mjaftueshme! Për shembull, tani është në modë t'i referohemi Weismann pothuajse si e vërteta përfundimtare. Ky është një biolog i famshëm i cili, në shekullin XIX, pohoi se plakja nuk lindi menjëherë në evolucion, por vetëm në një fazë të tij si një fenomen adaptues. Nga kjo u arrit në përfundimin se duhet të ketë specie pa moshë: para së gjithash, organizmat më primitivë. Në të njëjtën kohë, ata disi harrojnë se nëse nuk plaken, atëherë duhet të kenë riparim 100% të ADN -së. Kjo është më primitive! Disi nuk përshtatet njëra me tjetrën.

Ekziston një mit i lidhur me emrin e një biologu tjetër të famshëm - Leonard Hayflick. Që nga vitet gjashtëdhjetë të shekullit të kaluar, bota shkencore ka qenë e sigurt se qelizat somatike të njeriut kanë një kufi prej 50 ndarjesh, dhe ky kufi në biologji quhet "kufiri Hayflick". Rreth njëzet vjet më parë, qelizat burimore u izoluan që ishin të afta për një numër gjoja të pakufizuar ndarjesh. Dhe ky mit (50 për të gjithë dhe pafundësi për qelizat burimore) vazhdon në mendjet e kësaj dite. Në fakt, qelizat burimore, siç rezulton, po plaken (domethënë pafundësia anulohet), dhe është plotësisht e pakuptueshme se ku të filloni të numëroni këto 50 ndarje. Soshtë aq e pakuptueshme sa, ka shumë të ngjarë, nuk ka një kufi të vetëm ndarjeje që është universal për të gjitha qelizat njerëzore ndarëse.

- Epo, po në lidhje me teorinë telomerike të plakjes? A nuk ju beson ajo gjithashtu?

Ky është miti më i njohur. Sipas kësaj teorie, i gjithë mekanizmi i plakjes reduktohet në faktin se qelizave ndarëse u mungon enzima telomerase, e cila zgjat skajet e kromozomeve (këto skaje quhen telomere), dhe për këtë arsye, me secilën ndarje, telomeret shkurtohen me 50-100 Çiftet e bazave të ADN -së. Enzima telomerase ekziston dhe zbulimi i saj iu dha Çmimi Nobel 2009. Dhe fenomeni i shkurtimit të kromozomeve në ndarjen e qelizave pa telomerazë është gjithashtu pa dyshim (megjithëse është shkaktuar nga një arsye paksa e ndryshme, e cila u theksua nga autori i teorisë së telomereve, Alexey Olovnikov). Por reduktimi i plakjes në këtë fenomen është si zëvendësimi i pjesës më komplekse të një simfonie me nota daulle. Nuk është rastësi që në 2003 A. Olovnikov braktisi publikisht teorinë e tij, duke e zëvendësuar atë me të ashtuquajturën teori reduktuese (gjithashtu, nga rruga, jo e padiskutueshme). Por deri më tani, edhe në universitetet mjekësore në rrjedhën e biologjisë, teoria e telomereve paraqitet si arritja më e fundit e mendimit shkencor. Kjo, natyrisht, është absurde.

Një shembull tjetër është nga statistikat e vdekshmërisë. Formula kryesore për këtë statistikë është ekuacioni Gompertz, i propozuar në 1825, ose, me një term korrigjues, ekuacioni Gompertz-Makeham (1860). Këto ekuacione kanë dy dhe tre koeficientë, respektivisht, dhe vlerat e koeficientëve ndryshojnë shumë për popullatat e ndryshme të njerëzve. Dhe tani, rezulton se ndryshimet në koeficientët e secilit ekuacion lidhen me njëri -tjetrin. Në bazë të kësaj, formulohen rregullsitë globale, në të gjithë botën: e ashtuquajtura korrelacion Strehler-Mildvan dhe efekti kompensues i vdekshmërisë që e zëvendësoi atë në këtë pozicion-hipoteza e bashkëshortëve Gavrilov.

Kam bërë një model të vogël për një popullsi të kushtëzuar njerëzish dhe me ndihmën e tij jam siguruar që të gjitha këto modele ka shumë të ngjarë të jenë një artefakt. Fakti është se një gabim i vogël në përcaktimin e një koeficienti krijon një devijim të mprehtë nga vlera e vërtetë e një koeficienti tjetër. Dhe kjo perceptohet (në koordinatat semilogaritmike) si një korrelacion biologjikisht i rëndësishëm dhe shërben si një premisë për përfundime të thella.

- A jeni i sigurt se keni të drejtë kur flisni për artefaktin?

Sigurisht që jo! Në përgjithësi është e dëmshme për shkencëtarët të jenë absolutisht të sigurt për diçka, megjithëse ka shumë shembuj të tillë. Por unë bëra çmos për të kontrolluar të kundërtën: që korrelacionet nuk janë një artefakt. Dhe nuk mund të bindesha për këtë të kundërtën. Kështu që tani për tani, bazuar në analizën time personale, në shkallë shumë modeste, kam më shumë arsye të besoj se korrelacionet e emërtuara janë akoma artificiale. Ato pasqyrojnë gabimet e metodës, jo modelet biologjike.

Dhe si i vlerësoni deklaratat se ka një numër të madh të organizmave pa moshë në natyrë dhe lista e tyre po rritet nga viti në vit?

Mjerisht, teoritë popullore për ekzistencën e qelizave pa moshë dhe organizmave pa moshë nuk kanë bazë të mjaftueshme. Në të vërtetë, çdo vit rrethi i kafshëve "pa moshë" po zgjerohet në mënyrë të pashmangshme. Në fillim, ata ishin praktikisht vetëm njëqelizorë, pastaj u shtuan atyre organizma shumëqelizorë më të ulët (hidra, molusqe, iriq deti, etj.). Dhe tani ka koka të nxehta që "zbulojnë" lloje të caktuara pa moshë edhe në mesin e peshqve, zvarranikëve dhe zogjve. Kështu shkon - ata së shpejti do të arrijnë te gjitarët dhe do të përcaktojnë, për shembull, që as elefantët nuk plaken, por thjesht vdesin për shkak të peshës së tyre të tepërt trupore!

- A jeni të bindur se nuk ka kafshë pa moshë?

Unë nuk jam i bindur se nuk ka kafshë të tilla (megjithëse jam i prirur ta bëj këtë), por se nuk ka asnjë specie të vetme kafshësh për të cilat mungesa e plakjes do të provohej absolutisht me besueshmëri. Në lidhje me qelizat njerëzore (si dhe qelizat dhe përfaqësuesit e tjerë të botës shtazore), shkalla e besimit është ndoshta edhe më e lartë: qelizat burimore, qelizat riprodhuese dhe madje edhe qelizat tumorale, në parim, plaken. Qelizat burimore konsideroheshin pa dyshim pa moshë, dhe tani ka vepra eksperimentale që dëshmojnë të kundërtën.

- Në çfarë bazohet një besim i tillë? I bëtë eksperimentet vetë?

Në përgjithësi, shumë kohë më parë, në 1977-1980, u përpoqa t'i qasem problemit të plakjes në eksperimentet mbi minjtë. Por rezultatet jo shumë të besueshme (megjithëse duket se konfirmojnë supozimin fillestar) të bindur se është më mirë të mos eksperimentosh, por të analizosh. Dhe këtu është një nga rezultatet e kësaj analize - koncepti i "Anerem", ose teoria ameiotike e plakjes. Ai përfshin gjashtë teza (postulat, nëse dëshironi), nga të cilat njëra (e para) është thjesht puna ime, dhe pjesa tjetër janë formuluar në bazë të ideve tashmë në literaturë. Dhe, natyrisht, është e rëndësishme që të gjitha këto teza të formojnë një tablo mjaft të qartë në tërësi.

Pra, është koncepti ameiotik, nëse i përmbaheni atij, që përjashton mundësinë e ekzistencës së qelizave pa moshë në organizmat shumëqelizorë dhe organizmat pa moshë (duke filluar me ato njëqelizore). Në të njëjtën kohë, natyrisht, jam i vetëdijshëm se të gjitha tezat e konceptit janë ende hipoteza. Por ato duket se janë shumë më të vlefshme se pikëpamjet e tjera.

Pra, koncepti juaj është si një testues, me të cilin mund të vlerësoni, duke folur relativisht, të vërtetën e disa supozimeve? Në atë rast, na tregoni më shumë për të.

Do të përpiqem ta bëj atë sa më të arritshëm. Vetë emri i konceptit ("Anerem") është një shkurtim i fjalëve autokatalizë, paqëndrueshmëri, riparim, meiozë. Teza e parë. Mos harroni, para se përkufizimi i Engelsit për jetën ishte shumë i njohur: "Jeta është një mënyrë e ekzistencës së trupave proteinikë"? Rishikova këtë përkufizim dhe dhashë timen, i cili formoi tezën e parë: "Jeta është një mënyrë e shumëzimit autokatalitik të ADN -së (më rrallë ARN -së) në natyrë." Kjo do të thotë se forca shtytëse pas shfaqjes së jetës dhe evolucionit të saj të mëvonshëm është përpjekja e paepur e acideve nukleike për vetë-riprodhim të pafund. Në thelb, çdo organizëm është një biomakinë e përmirësuar në evolucion, e krijuar për të ruajtur dhe shumëzuar në mënyrë efikase gjenomin e përfshirë në të, e ndjekur nga shpërndarja efikase e kopjeve të tij në mjedis.

- unusualshtë e pazakontë të ndihesh si një biomakinë ...

Asgjë, ndjesia do të kalojë, por funksioni, më falni, do të mbetet. Teza e dytë: "Paqëndrueshmëria e gjenomit është elementi qendror i plakjes". Kështu kuptohet plakja nga shumica e shkencëtarëve të shëndoshë në Perëndim, madje edhe këtu. Fakti është se, me të gjitha aftësitë e tyre të jashtëzakonshme, acidet nukleike janë të ndjeshëm ndaj efekteve dëmtuese të shumë faktorëve - radikalëve të lirë, specieve reaktive të oksigjenit, etj. Dhe megjithëse shumë sisteme mbrojtëse (siç është sistemi antioksidues) janë krijuar në evolucion, dëmtime të shumta ndodhin vazhdimisht në fillesat e ADN -së. Për t'i zbuluar dhe korrigjuar ato, ekziston një sistem tjetër mbrojtës - riparimi (restaurimi) i ADN -së. Teza tjetër, e treta, është një filtër që filtron gjithçka "pa moshë": "Riparimi i gjenomit në qelizat mitotike dhe postmitotike nuk është i plotë". Kjo do të thotë, çdo sistem riparimi në këto qeliza nuk siguron korrigjim 100% të të gjitha defekteve të ADN -së që dalin. Dhe kjo nënkupton natyrën e përgjithshme të plakjes.

- Por nëse gjithçka dhe të gjithë po plaken, atëherë si mbështetet fare jeta në Tokë?

Pothuajse, unë u interesova për këtë çështje në 1977. Dhe gjeta, siç më dukej, përgjigjen time, megjithëse të shtrirë në sipërfaqe. Dhe 25 vjet më vonë, në 2002, duke parë librat e mi të vjetër, kuptova se kjo hipotezë nuk ishte aspak e imja, dhe kisha lexuar për të një vit më parë në librin e M.M. tuajin. Këto janë të metat e kujtesës. Por në fund është thelbi i çështjes që ka rëndësi, jo ambicia e zbuluesit.

Thelbi formulohet nga teza e katërt: "Riparimi efektiv mund të arrihet vetëm në mejozë (ose në versionin e tij të thjeshtuar - endomixis) - gjatë konjugimit (bashkimit) të kromozomeve." Çfarë është mejoza, të gjithë duket se kanë kaluar shkollën, por, për fat të keq, ndonjëherë edhe studentët tanë të mjekësisë nuk e dinë këtë. Më lejoni t'ju kujtoj: mejoza është ndarja e fundit e dyfishtë në formimin e qelizave germinale - spermës dhe vezëve. Nga rruga, unë do t'ju them një sekret: gratë nuk prodhojnë vezë. Ata kanë një ndarje të dytë mejotike (në fazën e ovocitit II - zhvillimi i qelizës riprodhuese të femrës) nuk mund të ndodhë në mënyrë të pavarur - pa ndihmën e spermës. Sepse qeliza ka "humbur" centriolat e saj (trupat në qelizë, duke marrë pjesë në ndarje) diku: ata ishin vetëm (gjatë ndarjes së mëparshme), por tani ata janë zhdukur diku. Fekondimi i vezores II është i domosdoshëm që spermatozoidi të sjellë centriolat e tij dhe të shpëtojë ditën. Unë e konsideroj këtë si "gjëra femërore" tipike. Pra, ndarja e dytë e mejozës ndodh përfundimisht, por qeliza që rezulton nuk është më një vezë, por një zigotë.

Ne u morëm me "truket femërore" dhe nuk sqaruam se si arrihet riparimi i plotë i ADN -së në mejozë.

Ndarja e parë e mejozës paraprihet nga një profasë shumë e gjatë: në gametogjenezën mashkullore zgjat një muaj të tërë, dhe në femra - deri në disa dekada! Në këtë kohë, kromozomet homologë i afrohen njëri -tjetrit dhe mbeten në këtë gjendje pothuajse gjatë gjithë kohës gjatë profazës.

Në të njëjtën kohë, enzimat që presin dhe ndërlidhin fillesat e ADN-së janë aktivizuar ndjeshëm. Besohej se kjo është e nevojshme vetëm për kalimin - shkëmbimin e kromozomeve sipas rajoneve të tyre, gjë që rrit ndryshueshmërinë gjenetike të specieve. Në të vërtetë, gjenet e "babait" dhe "nënës", të cilat janë ende të shpërndara në secilën palë kromozomesh homologe (strukturalisht identike) në kromozome të ndryshme, rezultojnë të jenë të përziera pas kalimit.

Por MM Vilenchik, dhe pas tij, unë, tërhoqa vëmendjen për faktin se enzimat e kryqëzimit ngjajnë shumë me enzimat e riparimit të ADN-së, në të cilat, ndërsa prenë zonat e dëmtuara, fillesat e ADN-së gjithashtu duhet të thyhen dhe të qepen. Kjo do të thotë, njëkohësisht me kalimin mbi të, me siguri kryhet superpërgatitja e ADN -së. Shtë e mundur të imagjinohet mekanizma të tjerë të "riparimit" të madh të gjeneve gjatë rrjedhës së mejozës. Në një mënyrë apo tjetër, në këtë rast, ndodh një "përtëritje" radikale (më saktësisht, e plotë) e qelizave, kjo është arsyeja pse qelizat germinale të pjekura fillojnë të numërojnë kohën, siç ishte, nga e para. Nëse diçka nuk funksionon, atëherë në qelizë ndizen sensorë të vetëkontrollit për gjendjen e ADN-së së tij dhe fillon procesi i apoptozës- vetë-
vrasja e qelizave.

- Pra, në natyrë, përtëritje ndodh vetëm në pjekurinë e qelizave embrionale?

Mjaft e drejtë. Por kjo është mjaft e mjaftueshme për të siguruar pavdekësinë e specieve - në sfondin, mjerisht, të vdekshmërisë së pashmangshme të të gjithë individëve. Në fund të fundit, qelizat seksuale - dhe vetëm ato! - ai substrat i vetëm material i organizmave prindër, nga i cili lind një jetë e re - jeta e pasardhësve.

Dhe fakti që ky mekanizëm ka të bëjë vetëm me qelizat embrionale diskutohet në dy tezat e mbetura të konceptit, të cilat shënojnë të gjitha i -të. Teza e pestë: "Mejoza përmirëson gjendjen e gjenomit të gjeneratave të mëvonshme (disa breza në të njëjtën kohë në organizma të thjeshtë dhe vetëm një në të gjithë të tjerët)." Teza e gjashtë: "Prandaj pason pashmangshmërinë e plakjes së individëve (individëve) dhe pavdekësinë relative të specieve në tërësi."

- Dhe çfarë, mejoza është në të gjitha llojet e kafshëve?

Duhet të jetë në të gjitha llojet e kafshëve - sipas konceptit Anerem, nëse rezulton të jetë e saktë. Në të vërtetë, koncepti bazohet në universalitetin e jo vetëm plakjes, por edhe mejozës. Unë e kam hulumtuar me kujdes këtë çështje nga literatura. Sigurisht, në kafshët mjaft të zhvilluara - në peshq dhe "më të lartë" - ekziston vetëm një mënyrë riprodhimi seksual, i cili gjithashtu nënkupton praninë e mejozës. Për më tepër, ka sektorë të mëdhenj të florës dhe faunës në të cilat llojet e mbarështimit të përzier janë të zakonshme. Kjo do të thotë se ato alternojnë akte pak a shumë të zgjatura të riprodhimit aseksual (për shembull, ndarje mitotike, sporulim, lulëzim, copëzim, etj.) Dhe akte të vetme të riprodhimit seksual ose thuajse seksual. Një tipar thelbësor i procesit pothuajse seksual (i ashtuquajturi endomixis) është se kromozomet strukturore identikë nga grupi baballarë dhe amë (konjugimi i kromozomeve homologe) janë gjithashtu të lidhura këtu, megjithëse nuk përfundon me divergjencën e tyre në qeliza të ndryshme.

Kështu, me riprodhim të përzier, disa breza organizmash jetojnë, si të thuash, gradualisht duke u plakur (ngjashëm me atë se si qelizat ndarëse mitotike plaken në kafshët më komplekse), dhe më pas procesi seksual i kthen organizmat individualë në moshën "zero" dhe siguron
krijon një jetë të rehatshme për disa breza të tjerë. Më në fund, besohet se një numër kafshësh të thjeshta riprodhohen vetëm në mënyrë aseksuale. Por në lidhje me to, unë ende kam disa dyshime: a nuk kanë anashkaluar këta organizma diçka të ngjashme me mejozën ose endomixis (vetë-fekondimi) në një seri të gjatë riprodhimi aseksual?

Rezulton se koncepti që po zhvilloni u jep fund të gjitha ëndrrave për zgjatjen e jetës njerëzore. Në fund të fundit, qelizat e zakonshme (jo seksuale) janë të dënuara për moshë dhe moshë?

Jo, nuk heq dorë. Së pari, sepse për ne nuk është vetë fakti i plakjes ai që është shumë më i rëndësishëm, por shpejtësia e këtij procesi. Dhe ju mund të ndikoni në shkallën e plakjes me shumë mjete. Disa prej tyre janë të njohura, disa (si jonet e Skulachev) janë nën hetim, disa do të zbulohen më vonë.

Së dyti, është e mundur që me kalimin e kohës të jetë e mundur të filloni disa procese meiotike në qelizat somatike, për shembull, në qelizat burimore dhe jo-ndarëse. Dua të them ato procese që rivendosin gjendjen e gjenomit: me sa duket, ky është konjugimi i kromozomeve homologe, kalimi, ose diçka më delikate dhe ende e panjohur. Unë nuk shoh asnjë arsye pse kjo do të ishte e pamundur në parim. Në linjat e qelizave germinale, në përgjithësi, qelizat e së njëjtës strukturë si shumë të tjera hyjnë në mejozë. Për më tepër, edhe pas konjugimit të kromozomeve në këtë të fundit, aktiviteti i gjeneve përkatëse mbetet. Sidoqoftë, për zbatimin e këtij projekti, është e nevojshme që së pari të identifikohen plotësisht gjenet përgjegjëse për aspekte të ndryshme të mejozës dhe të krijohen mënyra të ndikimit të synuar mbi to. Ky është, natyrisht, një projekt shumë fantastik. Sidoqoftë, shumë nga ajo që kemi sot nuk dukej fantastike dje?!

Mejoza - kryhet në qelizat e organizmave që riprodhohen seksualisht.

Kuptimi biologjik i një fenomeni përcaktohet nga një grup i ri karakteristikash në pasardhës.

Në këtë punë, ne do të marrim parasysh thelbin e këtij procesi dhe për qartësi, ne do ta paraqesim atë në figurë, do të shohim sekuencën dhe kohëzgjatjen e ndarjes së qelizave germinale, dhe gjithashtu do të zbulojmë se cila është ngjashmëria dhe ndryshimi midis mitozës dhe mejozës.

Çfarë është mejoza

Një proces i shoqëruar me formimin e katër qelizave me një kromozom të vetëm të vendosur nga një origjinal.

Informacioni gjenetik i secilës qelizë të sapoformuar korrespondon me gjysmën e grupit të qelizave somatike.

Fazat e mejozës

Ndarja meiotike përfshin dy faza, secila prej të cilave përbëhet nga katër faza.

Ndarja e parë

Përfshin profazën I, metafazën I, anafazën I dhe telofazën I.

Profaza I

Në këtë fazë, dy qeliza formohen me gjysmën e grupit të informacionit gjenetik. Profaza e ndarjes së parë përfshin disa faza. Paraprihet nga interfaza premeiotike, gjatë së cilës bëhet replikimi i ADN -së.

Pastaj ndodh kondensimi, formimi i fijeve të gjata të holla me një bosht proteine ​​gjatë leptotenit. Ky fije është ngjitur në membranën e bërthamës me anë të zgjatimeve fundore - disqeve të bashkëngjitjes. Gjysmat e kromozomeve të dyfishuar (kromatidet) nuk janë ende të dallueshme. Kur shqyrtohen, ato duken si struktura monolitike.

Tjetra vjen faza e zigotenit. Homologët bashkohen për të formuar bivalente, numri i të cilave korrespondon me një numër të vetëm të kromozomeve. Procesi i konjugimit (lidhjes) kryhet midis çifteve, të ngjashme në aspektet gjenetike dhe morfologjike. Për më tepër, ndërveprimi fillon nga skajet, duke u përhapur përgjatë trupave të kromozomeve. Një kompleks homologësh të lidhur nga një përbërës proteine ​​- bivalent ose tetrad.

Vidhosja ndodh gjatë fazës së filamentit të trashë - pachytene. Këtu, dyfishimi i ADN -së tashmë ka përfunduar, fillon kalimi. Ky është një shkëmbim i vendeve të homologëve. Si rezultat, gjenet e lidhura formohen me informacion të ri gjenetik. Transkriptimi vazhdon paralelisht. Seksionet e dendura të ADN -së - kromomeret - aktivizohen, gjë që çon në një ndryshim në strukturën e kromozomeve si "furçat e llambës".

Kromozomet homologe kondensohen, shkurtohen, ndryshojnë (përjashtuar pikat e kryqëzimit - kiazma). Kjo është një fazë në biologjinë e diplomotenit ose diktotenit. Kromozomet në këtë fazë janë të pasura me ARN, e cila sintetizohet në të njëjtat vende. Për sa i përket pronave, kjo e fundit është afër informacionit.

Së fundi, bivalentët ndryshojnë në periferi të bërthamës. Këto të fundit shkurtohen, humbin bërthamat, bëhen kompakte, nuk shoqërohen me zarfin bërthamor. Ky proces quhet diakinesis (kalimi në ndarjen e qelizave).

Metafaza I

Më tej, bivalentët lëvizin në boshtin qendror të qelizës. Gishtat e thyerjes shtrihen nga secili centromere, secili centromere është në një distancë të barabartë nga të dy polet. Fijet, të vogla në amplitudë, i mbajnë ato në këtë pozicion.

Anafaza I

Kromozomet e ndërtuar nga dy kromatide ndryshojnë. Ekziston një rekombinim me një rënie të diversitetit gjenetik (për shkak të mungesës në grupin e gjeneve të vendosura në lokacionet (vendet) e homologëve).

Telofaza I

Thelbi i fazës konsiston në divergjencën e kromatideve me centromeret e tyre në pjesët e kundërta të qelizës. Në një qelizë shtazore, ndarja citoplazmike ndodh, në një qelizë bimore, formimi i një muri qelizor.

Ndarja e dytë

Pas interfazës së ndarjes së parë, qeliza është gati për fazën e dytë.

Profaza II

Sa më e gjatë telofaza, aq më e shkurtër është kohëzgjatja e profazës. Kromatidet rreshtohen përgjatë qelizës, duke formuar një kënd të drejtë me akset e tyre në lidhje me fijet e ndarjes së parë meiotike. Në këtë fazë, ato shkurtohen dhe trashen, bërthamat pësojnë kalbje.

Metafaza II

Centromeret gjenden përsëri në rrafshin ekuatorial.

Anafaza II

Kromatidet ndahen nga njëra -tjetra, duke lëvizur drejt poleve. Ata tani quhen kromozome.

Telofaza II

Despiralizimi, shtrirja e kromozomeve të formuar, zhdukja e gishtit të ndarjes, dyfishimi i centrioleve. Bërthama haploid është e rrethuar nga një membranë bërthamore. Katër qeliza të reja janë duke u formuar.

Tabela e krahasimit të mitozës dhe mejozës

Shkurtimisht dhe qartë, veçoritë dhe dallimet janë paraqitur në tabelë.

Specifikimet	Ndarja meiotike	Ndarja mitotike
Numri i ndarjeve	kryer në dy faza	kryer në një hap
Metafazë	pas dyfishimit, kromozomet gjenden përgjatë boshtit qendror të qelizës në çifte	pas dyfishimit, kromozomet janë të vendosura veçmas përgjatë boshtit qendror të qelizës
Shkrihet	ka	Jo
Kryqëzim	ka	Jo
Ndërfazë	nuk dyfishohet ADN -ja në interfazën II	Dyfishimi i ADN -së është karakteristikë para ndarjes
Rezultati i ndarjes	gametet	somatike
Lokalizimi	në gametet e pjekura	në qelizat somatike
Rruga e lojës	seksuale	aseksual

Të dhënat e paraqitura janë një diagramë e dallimeve, dhe ngjashmëritë zbresin në të njëjtat faza, zvogëlimin dhe spiralizimin e ADN -së para fillimit të ciklit qelizor.

Rëndësia biologjike e mejozës

Cili është roli i mejozës:

1. Jep kombinime të reja të gjeneve për shkak të kryqëzimit.
2. Mbështet ndryshueshmërinë kombinative. Mejoza është burimi i tipareve të reja në popullatë.
3. Mban një numër konstant të kromozomeve.

Përfundim

Mejoza është një proces kompleks biologjik gjatë të cilit formohen katër qeliza, me shenja të reja të marra si rezultat i kalimit.

Mejozëështë një metodë e ndarjes indirekte të qelizave germinale parësore (2p2s), në si rezultat i së cilës formohen qeliza haploide (lnlc), më shpesh qelizat seksuale.

Ndryshe nga mitoza, mejoza përbëhet nga dy ndarje të njëpasnjëshme të qelizave, secila prej të cilave paraprihet nga ndërfaza (Fig. 2.53). Ndarja e parë e mejozës (mejoza I) quhet reduktim, pasi në këtë rast numri i kromozomeve përgjysmohet, dhe ndarja e dytë (mejozë II) -ekuacionale, meqenëse në procesin e tij ruhet numri i kromozomeve (shih Tabelën 2.5).

Interfaza I vazhdon si ndërfaza e mitozës. Mejoza I ndahet në katër faza: profaza I, metafaza I, anafaza I dhe telofaza I. B profaza I ndodhin dy procese të rëndësishme - bashkimi dhe kalimi. Bashkimështë procesi i bashkimit të kromozomeve homologe (të çiftuara) përgjatë gjithë gjatësisë së tyre. Çiftet e kromozomeve të formuara gjatë konjugimit ruhen deri në fund të metafazës I.

Kryqëzim- shkëmbimi reciprok i rajoneve homologe të kromozomeve homologe (Fig. 2.54). Si rezultat i kalimit, kromozomet e marra nga trupi nga të dy prindërit fitojnë kombinime të reja të gjeneve, gjë që çon në shfaqjen e pasardhësve të larmishëm gjenetikisht. Në fund të profazës I, si në profazën e mitozës, bërthama zhduket, centriolet ndryshojnë në polet e qelizës dhe zarfi bërthamor shpërbëhet.

Vmetafaza I palë kromozome rreshtohen përgjatë ekuatorit të qelizës, mikrotubulat e gishtit të ndarjes janë ngjitur në centromeret e tyre.

V anafazë I kromozome të tëra homologe, të përbëra nga dy kromatide, ndryshojnë në polet.

V telofazë I rreth grupeve të kromozomeve në polet e qelizës, formohen membranat bërthamore, formohen bërthamat.

Citokineza I siguron ndarjen e citoplazmës së qelizave bijë.

Qelizat bijë (1n2c) të formuara si rezultat i mejozës I janë gjenetikisht heterogjene, pasi kromozomet e tyre, të cilat rastësisht ndryshojnë në polet e qelizës, përmbajnë gjene të ndryshme.

Interfaza II shumë e shkurtër, pasi nuk ka ADN që dyfishohet në të, domethënë nuk ka periudhë S.

Mejoza II gjithashtu e ndarë në katër faza: profaza II, metafaza II, anafaza II dhe telofaza II. V profaza II të njëjtat procese vazhdojnë si në profazën I, me përjashtim të konjugimit dhe kalimit.

V metafaza II kromozomet janë të vendosura përgjatë ekuatorit të qelizës.

V anafaza II kromozomet ndahen në centromere dhe kromatidet tashmë janë shtrirë në pole.

V telofaza II membranat bërthamore dhe nukleolet formohen rreth grupeve të kromozomeve bijë.

Pas citokineza II formula gjenetike e të katër qelizave bijë - 1n1c, megjithatë, ata të gjithë kanë një grup të ndryshëm të gjeneve, i cili është rezultat i kalimit dhe një kombinimi të rastësishëm të kromozomeve të organizmave të nënës dhe atit në qelizat bijë.