الانقسام الفتيلي والانقسام الاختزالي ودورة الخلية
يوزع شكلان من الانقسام النووي الكروموسومات على الخلايا الجديدة: ينسخ الانقسام الفتيلي مجموعة كاملة في كل خلية ابنة، بينما يقسم الانقسام الاختزالي المجموعة إلى النصف لتكوين الأمشاج، وبهذا يولد التباين الوراثي.
Definition
الانقسام الفتيلي هو الانقسام الذي ينتج نواتين ابنتين متطابقتين وراثيًا، والانقسام الاختزالي هو الانقسام الاختزالي ذو الخطوتين الذي ينتج أمشاجًا أحادية الصيغة الصبغية، ودورة الخلية هي التسلسل المنظم للأحداث التي تنمو من خلالها الخلية، وتنسخ حمضها النووي (DNA)، وتنقسم.
Scope
يغطي هذا الموضوع مراحل دورة الخلية ونقاط التفتيش الخاصة بها، ومراحل الانقسام الفتيلي التي تنتج خليتين ابنتين متطابقتين وراثيًا، والانقسامين الاختزاليين اللذين يقللان عدد الكروموسومات إلى النصف، وازدواج المتماثلات والعبور في الانقسام الاختزالي الأول، وكيف توفر الأحداث الاختزالية الأساس المادي لقوانين مندل. ويتناول التوزيع المنظم للكروموسومات؛ وتُغطى الأخطاء في هذه العملية تحت عنوان اختلال الصيغة الصبغية.
Core questions
- ما هي مراحل دورة الخلية، وكيف تنظم نقاط التفتيش تقدمها؟
- كيف يضمن الانقسام الفتيلي أن تتلقى كل خلية ابنة مجموعة كاملة من الكروموسومات؟
- كيف يقلل الانقسامان الاختزاليان عدد الكروموسومات إلى النصف؟
- كيف يكمن ازدواج المتماثلات والعبور في الانقسام الاختزالي وراء قوانين مندل؟
Key concepts
- مراحل دورة الخلية ونقاط التفتيش
- مراحل الانقسام الفتيلي
- الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني
- ازدواج المتماثلات والعبور
- الانقسام الاختزالي وتكوين الأمشاج
Mechanisms
يتم تضاعف الحمض النووي (DNA) في الطور البيني (S phase)، وعند الانقسام تلتصق المغازل بالسنتروميرات لفصل المادة الوراثية؛ في الانقسام الفتيلي تنفصل الكروماتيدات الشقيقة لتعطي خلايا متطابقة، بينما في الانقسام الاختزالي تتزاوج الكروموسومات المتماثلة أولاً وتتبادل الأجزاء عن طريق العبور ثم تنفصل، يتبع ذلك انقسام ثانٍ يفصل الكروماتيدات الشقيقة، مما يقلل عدد الكروموسومات إلى النصف ويخلط الأليلات.
Clinical relevance
توضح الأحداث الاختزالية لانفصال المتماثلات كيف يولد إعادة التركيب والتوزيع المستقل تنوع الأمشاج، بينما تكمن إخفاقات التحكم في دورة الخلية وراء السرطان، وتسبب الأخطاء في الانفصال الاختزالي اختلالات الصيغة الصبغية التي تُرى في الإجهاض وحالات مثل متلازمة داون.
History
وصف فليمنج الانقسام الفتيلي في ثمانينيات القرن التاسع عشر، وتميز الانقسام الاختزالي بعد ذلك بوقت قصير؛ وقد عزز الاعتراف بأن سلوك الكروموسومات الاختزالية يعكس الانفصال المندلي نظرية الكروموسومات، وتم توضيح الضوابط الجزيئية لدورة الخلية في أواخر القرن العشرين، وهو عمل حاز على جائزة نوبل عام 2001.
Key figures
- Walther Flemming
- Theodor Boveri
- Paul Nurse
Related topics
Seminal works
- klug2019
Frequently asked questions
- ما هو الفرق الرئيسي بين الانقسام الفتيلي والانقسام الاختزالي؟
- ينتج الانقسام الفتيلي خليتين ابنتين متطابقتين وراثيًا للخلية الأم ولبعضهما البعض، بينما يتضمن الانقسام الاختزالي انقسامين يقللان عدد الكروموسومات إلى النصف، ومن خلال العبور والتوزيع المستقل، ينتجان أربعة أمشاج متنوعة وراثيًا.
- لماذا يعتبر الانقسام الاختزالي مهمًا للتنوع الوراثي؟
- يخلط الانقسام الاختزالي الأليلات بطريقتين: يتبادل العبور الأجزاء بين الكروموسومات المتماثلة، ويوزع التوزيع المستقل الكروموسومات الأمومية والأبوية عشوائيًا، بحيث تحمل كل مشيجة مجموعة فريدة من الأليلات.