Mejoze: funkcija, uzdevumi, loma un slimības

Mejoze attiecas uz šūnu dalīšanās formu, kurā papildus šūnu dalīšanai diploīdu hromosomu kopa tiek reducēta par haploīdu hromosomu kopu tā, lai jaunizveidotajām šūnām katrā būtu tikai viens hromosomas. Cilvēka organismā meioze kalpo, lai radītu haploīdās dzimumšūnas, kurām ir viena kopa hromosomas, no diploīdām pirmatnējām dzimumšūnām (olas olnīcā un sperma sēkliniekos).

Kas ir mejoze?

Mejoze ir nosaukums, kas piešķirts šūnu dalīšanās formai, kurā papildus šūnu dalījumam diploīdu kopa hromosomas tiek reducēts līdz haploīdam hromosomu kopumam. Mejoze, saukta arī par nobriešanas dalīšanos vai reducēšanās dalījumu, meitenēm un zēniem vispirms notiek dzimumgatavības laikā, vecumā no 12 līdz 14 gadiem. Jau embrija stadijā izveidotās diploīdās pirmatnējās dzimumšūnas rada haploīdās gametas, dzimumšūnas, kurām katrai ir viena. hromosomu kopums. Mejozes laikā no vienas diploīdās šūnas izveidojas četras haploīdas meitas šūnas. Tas notiek tāpēc, ka šūnas reducēšanās dalījumam ar divu hromosomu kopu sadalījumu abām meitas šūnām tūlīt seko otrais mejotiskais dalījums, kas ir salīdzināms ar normālu šūnu dalīšanos (mitozi). Abas meitas šūnas atkal dalās, kā rezultātā kopumā izveidojas četras haploīdās meitas šūnas. Tēviņā četri sperma šūnas ar vienādu vērtību, bet ar atšķirīgi rekombinētiem gēniem mejozes laikā veidojas no vienas pirmatnējās dzimumšūnas. Sievietē līdzsvarot pēc mejozes ir nedaudz atšķirīgs. Pirmajā fāzē, kas notiek tieši pirms tam ovulācija, ir liela šūna, kas saņem gandrīz visu tās citoplazmu un haploīdu hromosomu kopumu, un maza šūna (polārais korpuss), kurā ir arī hromosomu kopa un ļoti maz citoplazmas. Turpmākajā mitozē, kas notiek tikai pēc ovulācija, abas šūnas atkal dalās, paņemot līdzi savu haploīdu hromosomu. Tomēr lielās šūnas dalīšana atkal norit asimetriski. Tiek izveidota lielā olšūna un vēl viens mazs polārais korpuss, tā ka kopumā līdzsvarot, mejoze ir izvirzījusi vienu apaugļojamu olu ceļā un trīs mazus, neizdzīvojošus, polārus asinsķermenīšus.

Funkcija un uzdevums

Dzimuma reprodukcijas dēļ mejoze vai samazināšanās dalīšanās cilvēkiem ir ļoti svarīga divu iemeslu dēļ. Gan vīriešiem, gan sievietēm pirmatnējās dzimumšūnās ir diploīds hromosomu kopums, kas, ja šūnas tiktu apvienotas reprodukcijas nolūkā, dubultotos līdz četrkāršai hromosomu kopai. Tādēļ reprodukcijai paredzētajās šūnās jānotiek reducēšanās dalījumam, lai pēc abu šūnu savienošanās iegūtu diploīdu zigotu. Zigotu var uzskatīt par cilmes šūnu pirmatnējo māti, no kuras, pateicoties dažādām mitozēm un īpašām šūnu diferenciācijām, rodas viss jaunais indivīds. Lai gan seksuālajai reprodukcijai ir risks, galvenokārt spontānās mutācijās gēnu rekombinācijas laikā, kā arī radušos ģenētisko defektu mantojumā, tas jo īpaši piedāvā divas priekšrocības salīdzinājumā ar aseksuālu klonēšanu - vienkāršu dublēšanos, kurai daba varētu sekot ar daudz mazāku risku. Seksuālās reprodukcijas dēļ tiek izveidota populācija ar dažādiem indivīdiem, kuri mainīgajā vidē var darboties atšķirīgi un veiksmīgi. Tādējādi no paaudzes paaudzē tādējādi var dominēt noslieces, kas katrā gadījumā piedāvā labākos izdzīvošanas apstākļus. No otras puses, starp nelabvēlīgo pārpilnību gēns mutācijas, notiek arī izolētas mutācijas, kas dod iespēju jaunām, iepriekš nezināmām spējām, kuru rezultāts ir progress vai labāka adaptācija mainīgajiem vides apstākļiem iedzīvotājiem kopumā. Mejozei ir būtiska loma šajos adaptācijas un attīstības procesos. Mejozes sarežģītās 1. fāzes laikā, ko var sadalīt vairākos posmos, bieži notiek šķērsošana, kad hromosomu pāri atdalās viens no otra. Tas nozīmē, ka mātes un tēva hromosomu nejaušo kombināciju papildina atsevišķu homologu hromatīdu nejauša apmaiņa hromosomās, reizinot rekombinācijas iespējas.

Slimības un traucējumi

Mejozes sarežģīto individuālo darbību laikā var rasties kļūdas, parasti ar nopietnām sekām. Var rasties hromosomu maldivision vai var rasties replikācijas kļūme. Gēnus var attiecināt uz “nepareizo” hromosomu (translokācija), vai arī homologās hromosomas nevar atdalīt (bez disjunkcijas). Tāpat gametās var trūkt veselu hromosomu vai tās ir pārmērīgas. Principā var ietekmēt visas hromosomas, taču noteikti hromosomu traucējumi ir daudz biežāk sastopami un pazīstami nekā citi. Lielākā daļa hromosomu traucējumu izraisa priekšlaicīgas aborts vai to neizraisa grūtniecība. Vispazīstamākais hromosomu traucējums ir 21. trisomija, kas pazīstama arī kā Dauna sindroms. 21. hromosoma vai tās daļas atrodas trijos eksemplāros. Ārēji slimība ir atpazīstama ar slīpi plakstiņš grumbas un parasti ir nazofarneks deformācijas, kā arī orgānu malformācijas. Bērnu, kuriem parasti ir atvērta un ļoti silta daba, garīgā attīstība ir atšķirīga. Daudzi no skartajiem var iegūt skolas beigšanas kvalifikāciju un patstāvīgu dzīvi. Klinefeltera sindroms izraisa papildu X hromosoma zēniem. Specifisko hromosomu aberāciju bieži neatpazīst, jo skartie cilvēki to var vadīt gandrīz normāla dzīve. Viņiem bieži rodas runas un lasīšanas grūtības, un ar samazinātu sēklinieku attīstību ir aizkavējusies un vājāka testosterons ražošana. Tā kā skartie indivīdi ir neauglīgi, hromosomu traucējumi bieži vispirms tiek atklāti nepiepildīta vēlme būt bērniem. Pätau sindroms, kas pazīstams arī kā 13. trisomija, ir saistīts ar replikācijas kļūdu 13. hromosomā. Vai nu ir papildu 13. hromosoma (brīvā trisomija 13), vai arī atrodas translokācijas trisomija 13, kurā tikai noteikta hromosomas sadaļa ir virsskaitlīga . Ietekmētie bērni cieš no smagām malformācijām, kas ietekmē smadzenes, gremošanas trakts, sirds, nieres un acis. Plaisa lūpa un aukslējas arī ir raksturīgas.