Ключевая разница - нерасхождение в мейозе 1 и 2
Деление клеток – жизненно важный процесс как в многоклеточных, так и в одноклеточных организмах. Есть два основных процесса клеточного деления, известных как митоз и мейоз. Генетически идентичные диплоидные клетки образуются в результате митоза, а гаметы (гаплоидные) с половинным набором хромосом образуются в результате мейоза. В процессе клеточного деления гомологичные хромосомы и сестринские хроматиды разделяются без ошибок с образованием дочерних клеток с таким же или вдвое меньшим числом хромосом. Это называется хромосомным расхождением. Хотя клеточное деление является почти идеальным процессом, ошибки могут возникать во время хромосомного расхождения с очень небольшой частотой ошибок. Эти ошибки известны как ошибки нерасхождения. Нерасхождение - это неспособность или неспособность гомологичных хромосом или сестринских хроматид правильно разделиться во время клеточного деления в митозе и мейозе. Нерасхождение может происходить во время мейоза I и мейоза II, что приводит к аномальному числу хромосом гамет. Ключевое различие между нерасхождением в мейозе 1 и 2 состоит в том, что во время мейоза 1 гомологичные хромосомы не разделяются, а в мейозе II сестринские хроматиды не разделяются.
Что такое нерасхождение в мейозе 1?
Мейоз – это процесс, при котором из диплоидных клеток образуются гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды) для размножения. Гаметы содержат 23 хромосомы (n). Мейоз происходит через две основные стадии, называемые мейозом I и мейозом II. Мейоз I состоит из пяти основных стадий, называемых профазой I, метафазой I, анафазой I, телофазой I и цитокинезом. Во время анафазы I гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и движутся к двум полюсам. Иногда гомологичные хромосомы не разделяются должным образом. Если это произойдет, гаметы будут произведены с дополнительными или отсутствующими хромосомами. Следовательно, общее число хромосом в гаметах будет отличаться от нормального числа. После оплодотворения эти гаметы производят аномальное число хромосом, что называется анеуплоидией..
Рисунок 01: Нерасхождение в мейозе
Эти необычные числа хромосом создают несколько синдромов (патологических состояний) у потомства. Например, трисомия хромосомы 21 приводит к рождению детей с синдромом Дауна. Синдром Дауна является результатом гаметы, содержащей n+1 хромосом. Когда эта гамета оплодотворяется, она создает зиготу, содержащую 2n+1 число хромосом (всего 47 хромосом). Другой пример - синдром Тернера. Это происходит из-за нерасхождения половых хромосом (моносомия ХО). Это приводит к n-1 числу хромосом в гаметах, и после оплодотворения потомство будет нести 2n-1 число хромосом (всего 45 хромосом).
Рисунок 02: Трисомия из-за нерасхождения в мейозе I
Что такое нерасхождение в мейозе 2?
Мейоз II - второе последовательное деление мейоза, напоминающее митоз. Во время мейоза II из двух клеток образуются четыре гаметы. За ним следует несколько отдельных фаз, называемых профазой II, метафазой II, анафазой II, телофазой II и цитокинезом. Хромосомы выстраиваются в середине клетки (метафазная пластинка) и прикрепляются к веретенообразным волокнам от их центромер во время метафазы II. Они готовы разделиться на две группы и перейти в анафазу II. Во время анафазы II сестринские хроматиды равномерно расходятся и стягиваются микротрубочками к полюсам. Этот шаг обеспечит правильное количество хромосом в гаметах. Иногда сестринские хроматиды не могут должным образом разделиться на этой стадии из-за нескольких причин, таких как неправильное выравнивание и прикрепление к метафазной пластинке и т. Д. Это известно как нерасхождение в мейозе II. Из-за этого сбоя будут производиться гаметы с аномальным числом хромосом (n+1 или n-1).
Нерасхождение в мейозе I или II приводит к гаметам с аномальным числом хромосом и рождению детей с различными синдромами, такими как синдром Дауна (трисомия 21), синдром Патау (трисомия 13), синдром Эдвардса (трисомия 18), синдром Клайнфельтера (47, XXY мужчины), трисомия X (47, XXX женщины), моносомия X (синдром Тернера) и т.д.
Рисунок 03: Нерасхождение в мейозе II
В чем разница между нерасхождением в мейозе 1 и 2?
Нерасхождение в мейозе 1 и 2 |
|
| Неспособность гомологичных хромосом разделиться к полюсам во время анафазы 1 известна как нерасхождение в мейозе 1. | Неспособность сестринских хроматид разделиться к полюсам во время анафазы 2 в мейозе известна как нерасхождение в мейозе 2. |
| Хромосомы против сестринских хроматид | |
| Гомологичные хромосомы не разделяются должным образом в мейозе I. | Сестринские хроматиды не разделяются должным образом в мейозе II. |
Резюме – Нерасхождение в мейозе 1 и 2
Нерасхождение - это процесс, в результате которого образуются гаметы с ненормальным числом хромосом. Это происходит из-за неспособности гомологичных хромосом разделиться во время анафазы I или из-за неспособности разделения сестринских хроматид во время анафазы II в мейозе. Таким образом, основное различие между нерасхождением в мейозе 1 и 2 заключается в том, что нерасхождение в мейозе 1 происходит в гомологичных хромосомах, тогда как нерасхождение в мейозе II происходит в сестринских хроматидах. После оплодотворения этих гамет у людей с анеуплоидией может развиться несколько синдромов, таких как синдром Дауна, синдром Клайнфельтера, синдром Тернера и т. д.
