Mitózis, meiózis és a sejtciklus

A sejtmagosztódás két formája osztja el a kromoszómákat az új sejtekbe: a mitózis egy teljes készletet másol minden leánysejtbe, míg a meiózis megfelezi a készletet a gaméták létrehozásához, és ezzel genetikai variációt generál.

Definition

A mitózis az az osztódás, amely két genetikailag azonos leánysejtmagot hoz létre, a meiózis a kétlépcsős redukciós osztódás, amely haploid gamétákat termel, a sejtciklus pedig az események szabályozott sorozata, amelyen keresztül a sejt növekszik, replikálja DNS-ét és osztódik.

Scope

Ez a téma a sejtciklus fázisait és ellenőrzőpontjait, a mitózis azon szakaszait tárgyalja, amelyek két genetikailag azonos leánysejtet hoznak létre, a meiózis két osztódását, amelyek felére csökkentik a kromoszómaszámot, a homológok párosodását és a crossing overt a meiózis I-ben, valamint azt, hogy a meiotikus események hogyan biztosítják Mendel törvényeinek fizikai alapját. Tárgyalja a kromoszómák rendezett eloszlását; az ebben a folyamatban előforduló hibákat az aneuploidia tárgyalja.

Core questions

• Melyek a sejtciklus fázisai, és hogyan szabályozzák az ellenőrzőpontok a progressziót?
• Hogyan biztosítja a mitózis, hogy minden leánysejt teljes kromoszómakészletet kapjon?
• Hogyan felezik meg a meiózis két osztódása a kromoszómaszámot?
• Hogyan támasztja alá a homológ párosodás és a crossing over a meiózisban Mendel törvényeit?

Key concepts

• Sejtciklus fázisai és ellenőrzőpontjai
• A mitózis szakaszai
• Meiózis I és meiózis II
• Homológ párosodás és crossing over
• Redukciós osztódás és gamétaképződés

Mechanisms

A DNS az S fázisban replikálódik, és az osztódáskor egy orsó kapcsolódik a centromerekhez a genetikai anyag szétválasztásához; a mitózisban a testvérkromatidák szétválnak, hogy azonos sejteket hozzanak létre, míg a meiózisban a homológ kromoszómák először párosodnak és szegmenseket cserélnek crossing over útján, majd szétválnak, amit egy második osztódás követ, amely szétválasztja a testvérkromatidákat, megfelezve a kromoszómaszámot és keverve az alléleket.

Clinical relevance

A homológ szétválás meiotikus eseményei magyarázzák, hogyan generálja a rekombináció és a független szegregáció a gaméták sokféleségét, míg a sejtciklus-szabályozás hibái a rák alapját képezik, és a meiotikus szétválás hibái okozzák az aneuploidiákat, amelyek a vetélésben és olyan állapotokban, mint a Down-szindróma, megfigyelhetők.

History

Flemming az 1880-as években írta le a mitózist, és a meiózist nem sokkal később jellemezték; annak felismerése, hogy a meiotikus kromoszóma viselkedés tükrözi a mendeli szegregációt, megszilárdította a kromoszómaelméletet, és a sejtciklus molekuláris szabályozását a huszadik század végén tisztázták, ezt a munkát a 2001-es Nobel-díjjal ismerték el.

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Mi a fő különbség a mitózis és a meiózis között?

A mitózis két, genetikailag az anyasejttel és egymással azonos leánysejtet hoz létre, míg a meiózis két osztódást foglal magában, amelyek megfelezik a kromoszómaszámot, és crossing over és független szegregáció révén négy genetikailag változatos gamétát termelnek.

Miért fontos a meiózis a genetikai variáció szempontjából?

A meiózis kétféleképpen keveri az alléleket: a crossing over szegmenseket cserél a homológ kromoszómák között, és a független szegregáció véletlenszerűen osztja el az anyai és apai kromoszómákat, így minden gaméta egyedi allélkombinációt hordoz.