میوز و نوترکیبی
میوز تقسیم سلولی تخصصی است که تعداد کروموزومها را برای تولید گامتها به نصف کاهش میدهد و نوترکیبی در طی آن مواد ژنتیکی را بین کروموزومهای همولوگ بازآرایی میکند.
Definition
میوز تقسیمی است که از یک سلول دیپلوئید، چهار سلول هاپلوئید را از طریق دو مرحله تقسیم پس از یک مرحله همانندسازی DNA تولید میکند؛ نوترکیبی تبادل مواد ژنتیکی بین کروموزومهای همولوگ در طی این فرآیند است.
Scope
این مبحث دو تقسیم متوالی میوز، جفت شدن کروموزومهای همولوگ، کراسینگ اوور و نوترکیبی همولوگ، تقسیم کاهشی و تقسیمی، و چگونگی تولید سلولهای هاپلوئید و تنوع ژنتیکی توسط میوز را پوشش میدهد.
Core questions
- چگونه میوز تعداد کروموزومها را به نصف کاهش میدهد؟
- در طی جفت شدن کروموزومهای همولوگ چه اتفاقی میافتد؟
- چگونه کراسینگ اوور تنوع ژنتیکی ایجاد میکند؟
- دو تقسیم میوزی چگونه با یکدیگر و با میتوز تفاوت دارند؟
Key theories
- تقسیم کاهشی و تفکیک مستقل
- میوز کروموزومهای همولوگ را در تقسیم اول و کروماتیدهای خواهری را در تقسیم دوم جدا میکند، و جهتگیری تصادفی جفتهای همولوگ، همراه با کراسینگ اوور، گامتهای از نظر ژنتیکی متنوعی را تولید میکند.
Mechanisms
پس از یک مرحله همانندسازی DNA، کروموزومهای همولوگ در طول خود جفت میشوند و تحت نوترکیبی همولوگ قرار میگیرند و کراسینگ اوورهایی را تشکیل میدهند که همولوگها را به صورت فیزیکی به هم متصل کرده و قطعاتی را تبادل میکنند. در اولین تقسیم میوزی، همولوگهای جفت شده از هم جدا میشوند و تعداد کروموزومها کاهش مییابد؛ در تقسیم دوم، کروماتیدهای خواهری مانند میتوز از هم جدا میشوند. جهتگیری مستقل هر جفت همولوگ و کراسینگ اوور با هم تنوع ژنتیکی را در گامتهای هاپلوئید حاصل ایجاد میکنند.
Clinical relevance
میوز توضیح میدهد که چگونه تولید مثل جنسی تعداد کروموزومها را در نسلها حفظ میکند و تنوع ژنتیکی ایجاد میکند، و زیستشناسی سلولی را با ژنتیک و تکامل مرتبط میسازد. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.
History
سیتولوژی اواخر قرن نوزدهم میوز را به عنوان اساس کاهش تعداد کروموزومها در گامتها تثبیت کرد؛ گروه مورگان نوترکیبی را به کراسینگ اوور بین کروموزومها مرتبط دانستند، و مطالعات مککلینتاک بر روی ذرت رفتار و تبادل کروموزومها را در طی میوز روشن ساخت.
Key figures
- August Weismann
- Thomas Hunt Morgan
- Barbara McClintock
Related topics
Seminal works
- alberts2014
- cooper2019
Frequently asked questions
- چرا میوز شامل دو تقسیم است؟
- تقسیم اول کروموزومهای همولوگ را برای نصف کردن تعداد کروموزومها جدا میکند، و تقسیم دوم کروماتیدهای خواهری را جدا میکند، بنابراین یک سلول دیپلوئید منفرد چهار سلول هاپلوئید تولید میکند.
- کراسینگ اوور چگونه تنوع ایجاد میکند؟
- کراسینگ اوور قطعاتی را بین کروموزومهای همولوگ جفت شده تبادل میکند و ترکیبات جدیدی از آللها را تولید میکند که با هر یک از کروموزومهای والد متفاوت است.