میتوز، میوز و چرخه سلولی
دو شکل تقسیم هستهای کروموزومها را به سلولهای جدید توزیع میکنند: میتوز یک مجموعه کامل را در هر سلول دختری کپی میکند، در حالی که میوز این مجموعه را نصف میکند تا گامتها را بسازد و با این کار، تنوع ژنتیکی ایجاد میکند.
Definition
میتوز تقسیمی است که دو هسته دختری از نظر ژنتیکی یکسان تولید میکند، میوز تقسیم کاهشی دو مرحلهای است که گامتهای هاپلوئید تولید میکند، و چرخه سلولی توالی تنظیمشدهای از رویدادها است که از طریق آن یک سلول رشد میکند، DNA خود را همانندسازی میکند و تقسیم میشود.
Scope
این مبحث شامل مراحل چرخه سلولی و نقاط وارسی آن، مراحل میتوز که دو سلول دختری از نظر ژنتیکی یکسان تولید میکند، دو تقسیم میوز که تعداد کروموزومها را به نصف کاهش میدهد، جفت شدن همولوگها و کراسینگ اوور در میوز I، و چگونگی فراهم آوردن مبنای فیزیکی قوانین مندل توسط رویدادهای میوز است. این مبحث به توزیع منظم کروموزومها میپردازد؛ خطاهای این فرآیند تحت عنوان آنیوپلوئیدی پوشش داده میشوند.
Core questions
- مراحل چرخه سلولی کدامند و نقاط وارسی چگونه پیشرفت آن را تنظیم میکنند؟
- میتوز چگونه تضمین میکند که هر سلول دختری یک مجموعه کروموزومی کامل دریافت کند؟
- دو تقسیم میوز چگونه تعداد کروموزومها را به نصف کاهش میدهند؟
- جفت شدن همولوگها و کراسینگ اوور در میوز چگونه مبنای قوانین مندل را تشکیل میدهند؟
Key concepts
- مراحل و نقاط وارسی چرخه سلولی
- مراحل میتوز
- میوز I و میوز II
- جفت شدن همولوگها و کراسینگ اوور
- تقسیم کاهشی و تشکیل گامت
Mechanisms
DNA در فاز S همانندسازی میشود، و در هنگام تقسیم یک دوک به سانترومرها متصل میشود تا مواد ژنتیکی را جدا کند؛ در میتوز کروماتیدهای خواهری از هم جدا میشوند تا سلولهای یکسان ایجاد کنند، در حالی که در میوز کروموزومهای همولوگ ابتدا جفت شده و با کراسینگ اوور قطعاتی را مبادله میکنند و سپس از هم جدا میشوند، و به دنبال آن تقسیم دوم کروماتیدهای خواهری را جدا میکند، تعداد کروموزومها را به نصف کاهش میدهد و آللها را بازآرایی میکند.
Clinical relevance
رویدادهای میوز جداسازی همولوگها توضیح میدهد که چگونه نوترکیبی و جورشدن مستقل تنوع گامتی را ایجاد میکنند، در حالی که نقصهای کنترل چرخه سلولی مبنای سرطان هستند و خطاهای جداسازی میوز باعث آنیوپلوئیدیهایی میشوند که در سقط جنین و شرایطی مانند سندرم داون مشاهده میشوند.
History
فلمینگ میتوز را در دهه 1880 توصیف کرد و میوز اندکی پس از آن مشخص شد؛ تشخیص اینکه رفتار کروموزومی میوز بازتابی از تفکیک مندلی است، نظریه کروموزومی را تثبیت کرد، و کنترلهای مولکولی چرخه سلولی در اواخر قرن بیستم روشن شد، کاری که با جایزه نوبل 2001 به رسمیت شناخته شد.
Key figures
- Walther Flemming
- Theodor Boveri
- Paul Nurse
Related topics
Seminal works
- klug2019
Frequently asked questions
- تفاوت اصلی بین میتوز و میوز چیست؟
- میتوز دو سلول دختری تولید میکند که از نظر ژنتیکی با سلول والد و با یکدیگر یکسان هستند، در حالی که میوز شامل دو تقسیم است که تعداد کروموزومها را به نصف کاهش میدهد و از طریق کراسینگ اوور و جورشدن مستقل، چهار گامت از نظر ژنتیکی متنوع تولید میکند.
- چرا میوز برای تنوع ژنتیکی مهم است؟
- میوز آللها را به دو روش بازآرایی میکند: کراسینگ اوور قطعاتی را بین کروموزومهای همولوگ مبادله میکند، و جورشدن مستقل کروموزومهای مادری و پدری را به طور تصادفی توزیع میکند، بنابراین هر گامت ترکیبی منحصر به فرد از آللها را حمل میکند.