Mitoosi, meioosi ja solusykli

Kaksi tumajakautumisen muotoa jakaa kromosomit uusiin soluihin: mitoosi kopioi täyden sarjan jokaiseen tytärsoluun, kun taas meioosi puolittaa sarjan sukusolujen muodostamiseksi ja tuottaa samalla geneettistä vaihtelua.

Definition

Mitoosi on jakautuminen, joka tuottaa kaksi geneettisesti identtistä tytärtumaa, meioosi on kaksivaiheinen reduktiojakautuminen, joka tuottaa haploideja sukusoluja, ja solusykli on säädelty tapahtumasarja, jonka kautta solu kasvaa, replikoi DNA:nsa ja jakautuu.

Scope

Tämä aihe käsittelee solusyklin vaiheita ja sen tarkistuspisteitä, mitoosin vaiheita, jotka tuottavat kaksi geneettisesti identtistä tytärsolua, meioosin kahta jakautumista, jotka puolittavat kromosomiluvun, homologien parittumista ja crossing overia meioosi I:ssä sekä tapaa, jolla meioottiset tapahtumat tarjoavat fyysisen perustan Mendelin laeille. Se käsittelee kromosomien järjestäytynyttä jakautumista; virheitä tässä prosessissa käsitellään aneuploidian yhteydessä.

Core questions

• Mitkä ovat solusyklin vaiheet, ja miten tarkistuspisteet säätelevät etenemistä?
• Miten mitoosi varmistaa, että jokainen tytärsolu saa täydellisen kromosomisarjan?
• Miten meioosin kaksi jakautumista puolittavat kromosomiluvun?
• Miten homologien parittuminen ja crossing over meioosissa ovat Mendelin lakien perustana?

Key concepts

• Solusyklin vaiheet ja tarkistuspisteet
• Mitoosin vaiheet
• Meioosi I ja meioosi II
• Homologin parittuminen ja crossing over
• Reduktiojakautuminen ja sukusolujen muodostuminen

Mechanisms

DNA replikoituu S-vaiheessa, ja jakautumisessa tumasukkula kiinnittyy sentromeereihin erottaakseen geneettisen materiaalin; mitoosissa sisarkromatidit erottuvat tuottaen identtisiä soluja, kun taas meioosissa homologiset kromosomit ensin parittuvat ja vaihtavat segmenttejä crossing overin kautta ja sitten erottuvat, mitä seuraa toinen jakautuminen, joka erottaa sisarkromatidit, puolittaen kromosomiluvun ja sekoittaen alleeleja.

Clinical relevance

Meioottiset homologien erottumistapahtumat selittävät, miten rekombinaatio ja riippumaton lajittelu tuottavat sukusolujen monimuotoisuutta, kun taas solusyklin säätelyn häiriöt ovat syynä syöpään ja meioottisen erottumisen virheet aiheuttavat aneuploidioita, joita nähdään keskenmenoissa ja Downin kaltaisissa oireyhtymissä.

History

Flemming kuvasi mitoosin 1880-luvulla ja meioosi karakterisoitiin pian sen jälkeen; sen tunnustaminen, että meioottinen kromosomikäyttäytyminen heijastaa mendeliläistä segregaatiota, vakiinnutti kromosomiteorian, ja solusyklin molekyylisäätely selvitettiin 1900-luvun lopulla, työ, joka tunnustettiin vuoden 2001 Nobel-palkinnolla.

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Mikä on tärkein ero mitoosin ja meioosin välillä?

Mitoosi tuottaa kaksi tytärsolua, jotka ovat geneettisesti identtisiä emosolun ja toistensa kanssa, kun taas meioosiin liittyy kaksi jakautumista, jotka puolittavat kromosomiluvun ja tuottavat crossing overin ja riippumattoman lajittelun kautta neljä geneettisesti vaihtelevaa sukusolua.

Miksi meioosi on tärkeä geneettiselle vaihtelulle?

Meioosi sekoittaa alleeleja kahdella tavalla: crossing over vaihtaa segmenttejä homologisten kromosomien välillä, ja riippumaton lajittelu jakaa satunnaisesti äidin ja isän kromosomit, joten jokainen sukusolu sisältää ainutlaatuisen yhdistelmän alleeleja.