Diviziunea celulară este un proces vital în organismele multicelulare, precum și în organismele unicelulare. Există două procese majore de diviziune celulară cunoscute sub numele de mitoză și meioză. Celulele diploide identice genetic sunt produse prin mitoze și gameți (haploide), cu seturi de cromozomi jumătate fiind produse prin meioză. În timpul proceselor de diviziune celulară, cromozomii omologi și cromatidele sora sunt separate fără erori pentru a produce celule fiice cu același număr de cromozomi sau jumătate din numărul cromozomilor. Este denumită disjuncție cromozomială. Deși diviziunea celulară este aproape un proces perfect, erorile se pot întâmpla în timpul disjuncției cromozomiale la o rată de eroare foarte mică. Aceste erori sunt cunoscute ca erori de nedisjuncție. Nondisjuncția este incapacitatea sau eșecul cromozomilor omologi sau al cromatidelor sora să se separe corect în timpul diviziunii celulare în mitoză și meioză. Nondisjuncția poate să apară în timpul meiozei I și a meiozei II, ducând la numărul de gameți de cromozomi anormali. Diferența cheie între nondisjuncția în meiozei 1 și 2 este aceea în timpul meiozei 1, cromozomii omologi nu reușesc să se separeze în timp ce în meiozei II cromatidele sora nu reușesc să separe.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Nondisjuncția în Meioza 1
3. Ce este Nondisjuncția în Meioza 2
4. Comparație comparativă între părți - neondisjuncție în meiozei 1 vs 2
5. rezumat
Meioza este un proces care produce reproduceri de gameți (ouă și spermă) din celule diploide. Gametele conțin 23 de cromozomi (n). Meioza se produce prin două etape majore numite meiozei I și meiozei II. Meioza I este alcătuită din cinci etape majore numite profază I, metafază I, anafază I, telofază I și citokineză. În timpul anafazei I, cromozomii omologi se separă unul de celălalt și se îndreaptă spre cei doi poli. Uneori, cromozomii omologi arată că nu se pot separa corect. Dacă se întâmplă acest lucru, gameții vor fi produși cu cromozomi extra sau absenți. Prin urmare, numărul total de cromozomi din gameți va fi diferit de numărul normal. Odată ce aceste gamete sunt fertilizate, ele produc numere anormale ale cromozomilor, care sunt denumite aneuploidii.
Figura 01: Nondisjuncția în meioză
Aceste numere neobișnuite de cromozomi creează mai multe sindroame (afecțiuni ale bolii) la descendenți. De exemplu, trisomia cromozomului 21 duce la copiii din sindromul Down. Sindromul Down este rezultatul unui gamete care conține cromozomi n + 1. Când această gamete este fertilizată, ea creează o zigotă care conține 2n + 1 număr de cromozomi (total 47 de cromozomi). Un alt exemplu este sindromul Turner. Se produce datorită nondisjuncției cromozomului sexual (monozomă XO). Rezultă cromozomii cu număr de n-1 în gameți și după fertilizare, descendenții vor purta 2n-1 număr de cromozomi (total de 45 de cromozomi).
Figura 02: Trisomia datorată nedisjuncției în meiozei I
Meiozei II este a doua diviziune consecutivă a meiozei care seamănă cu mitoza. În timpul meiozei II, patru gameți sunt produse din două celule. Este urmată de câteva faze distincte numite prophase II, metafază II, anafază II, telofază II și citokineză. Cromozomii se aliniază la mijlocul celulei (placa metafazică) și se atașează la fibrele arborilor din centromerele lor în timpul metafazei II. Ei devin gata să se împartă în două seturi și să intre în anafază II. În timpul anafazei II, cromatidele sora se împart uniform și sunt trase către stâlpi prin microtubuli. Acest pas va asigura numărul corect de cromozomi din gameți. Uneori, cromatidele sora nu reușesc să separe în mod corespunzător în acest stadiu din mai multe motive, cum ar fi alinierea greșită și atașarea la placa metafazică etc. Este cunoscută ca nondisjuncția în meiozei II. Datorită acestui eșec, gameții vor fi produși cu un număr anormal de cromozomi (n + 1 sau n-1).
Nondisjuncția în meiozei I sau II are ca rezultat gameturi cu numere anormale cromozomiale și produce copii cu diferite sindroame cum ar fi sindromul Down (trisomia 21), sindromul Patau (trisomia 13), sindromul Edward (trisomia 18), sindromul Klinefelter (47, , Trisomia X (47, XXX femele), Monozomia X (sindromul Turner), etc.
Figura 03: Nondisjuncția în meiozei II
Nondisjuncția în Meioza 1 vs 2 | |
Eșecul cromozomilor omologi de a se separa față de poli în timpul anafazei 1 este cunoscut ca nondisjuncția în meiozei 1. | Eșecul cromatidelor sora pentru a se separa față de poli în timpul anafazei 2 în meioză este cunoscut ca nondisjuncția în meiozei 2. |
Cromozomii vs. Chromatidele sora | |
Cromozomii omologi nu reușesc să separe corect în meioza I. | Cromatidele sora nu reușesc să separe corect în meioza II. |
Nondisjuncția este un proces care creează gameți cu un număr anormal de cromozomi. Aceasta se datorează eșecului de a se separa cromozomii omologi în timpul anafazei I sau eșecul cromatidelor surori de a se separa în timpul anafazei II în meioze. Astfel, diferența principală dintre nondisjuncția în meiozei 1 și 2 este nondisjuncția în meioza 1 apare în cromozomii omologi, în timp ce nondisjuncția în meioza II apare în cromatidele sora. Odată ce aceste gamete sunt fertilizate, indivizii cu aneuploidie pot duce la mai multe sindroame cum ar fi sindromul Down, sindromul Klinefelter, sindromul Turner etc..
Referinţă:
1. "Nondisjuncția" Wikipedia. Wikimedia Foundation, 28 martie 2017. Web. 20 mai 2017. .
2. Griffiths, Anthony JF. "Aneuploidia". Introducere în analiza genetică. Ediția a 7-a. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 01 ianuarie 1970. Web. 20 mai 2017
Datorită fotografiei:
1. "Diagrame de necondiționare" de Tweety207 - Lucrare proprie (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Trisomia datorată nedisjuncției în meiozei materne 1" De Wpeissner - Lucrare proprie (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
3. "Meiozei II non-disjuncție" de Dracocephalus ~ (pe baza cererilor de copyright). (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia