Значення мейозу
У контексті багатоклітинного організму необхідно, щоб усі клітини (щоб не розпізнавати одна одну як чужорідні) мали однакову спадкову спадщину. Це досягається шляхом мітозу, поділу хромосом між дочірніми клітинами, в якому «рівність генетичних інформація забезпечується механізмом редуплікації ДНК у безперервності клітин, що йде від зиготи до останніх клітин організму, у так званій соматичній лінії клітинних поколінь.
Однак, якби той самий механізм був прийнятий у поколінні нащадків, весь вид мав би тенденцію складатися з генетично рівних особин. Така відсутність генетичної мінливості могла б легко поставити під загрозу виживання виду при зміні умов навколишнього середовища. Тому необхідно що вид у контексті мінливості генетичного матеріалу, який він допускає, може викликати пересортування, змішування не в контексті окремого організму, а при переході від одного покоління до іншого. Це відбувається за допомогою явищ сексуальності та особливого механізму поділу клітин, званого мейозом.
Що таке мейоз
Мейоз зустрічається тільки в зародкових клітинах. Коли довга серія мітотичних поділів достатньо збільшує кількість наявних статевих клітин, останні входять у мейоз, таким чином готуються гамети. Гамети, зливаючись в запліднення, об’єднують свій хромосомний матеріал. Якби гамети були диплоїдними, як і інші клітини організму, їх злиття в зиготі дало б дітям з 4n спадщиною; вони дали б 8n дітей тощо.
Щоб кількість хромосом цього виду залишалася постійною, гамети повинні бути гаплоїдними, тобто з числом n замість 2n хромосом. Це досягається при мейозі.
Мейоз можна розуміти як послідовність двох мітотичних поділів без переплетення редуплікації.
У кожному з двох послідовних відділів, які походять чотири гаплоїдні клітини з диплоїдної статевої клітини, є послідовність профази, метафази, анафази, телофази та цитодієрезу.
Однак профаза першого мейотичного поділу особливо складна, що породжує послідовність моментів, які приймають відповідні назви лептотен, зиготен, пахітен, диплотен та діакінез.
Ми розглядаємо ці моменти один за одним, слідуючи поведінці однієї пари хромосом.
Лептотен. Це початок мейозу. Хромосоми починають бачити одна одну, ще не дуже спіралізовані.
Зіготен. Хромосоми чіткіше ідентифіковані, а гомологічні хромосоми наближаються. (Нагадаємо, що нитки, які мають тенденцію наближатися, паралельно один одному, складають 4: дві хроматиди для кожної з двох гомологічних хромосом).
Пахітен. Чотири хроматичні нитки прилягають по всій довжині, обмінюючись штрихами, шляхом розриву та зварювання.
Диплотен. Зі збільшенням спіралі, а отже, і потовщенням, хромосоми мають тенденцію приймати свою окрему індивідуальність: кожна центромера приєднується до подвійної нитки.
Точки, де відбувався обмін шляхом розриву та зварювання (хіазма), все ще утримують нитки (хромонеми) разом у різних ділянках. Чотири хромонеми, з'єднані парами центромерами і по -різному прикріплені до хіазм, утворюють тетроди.
Діацинез. Тетради, як правило, розташовуються на екваторі веретена; ядерна мембрана зникла; починається поділ центромер. У цей момент хромосоми, вже об’єднані в хіазми, роз’єднуються.
Після наступної метафази два центромери (ще не подвоєні) мігрують до протилежних полюсів веретена.
Після цього в швидкій послідовності слідує анафаза, телофаза та цитодієрез першого поділу, а одразу після цього другого поділу.
Якщо після метафази першого поділу центромери мігрували до полюсів веретена, тягнучи за собою дві нитки, то у другій метафазі кожна центромера подвоюється. Дві клітини, отримані в результаті першого поділу, отримали n центромерів з 2n нитками, але їх подальший поділ призводить до 4 клітин, кожна з n філаментів (тобто, в цей момент, n хромосом).
Ця загальна схема пояснює три різних і паралельних явища:
- зменшення хромосомного набору з диплоїду (2n) "організму" до "гаплоїду (n) гамети".
- Випадкове віднесення до гамет тієї чи іншої хромосоми, материнського чи батьківського походження.
- Обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами батьківського та материнського походження (зі змішуванням генетичного матеріалу не тільки на рівні цілих хромосом, але й у межах самих хромосом).
