Meiosis dan Pembelahan Sel Germinal

Meiosis adalah pembelahan sel khusus yang menghasilkan gamet haploid dari prekursor sel germinal diploid. Satu putaran replikasi DNA diikuti oleh dua pembelahan berturut-turut, mengurangi jumlah kromosom menjadi setengah dan, melalui rekombinasi dan penyortiran independen, menghasilkan keragaman genetik di antara sel telur dan sperma yang dihasilkan.

Definition

Meiosis adalah bentuk pembelahan sel germinal di mana satu putaran replikasi DNA diikuti oleh dua pembelahan nuklir berturut-turut, menghasilkan empat sel haploid dari satu prekursor diploid; kromosom homolog berpasangan dan merekomendasikan kemudian bersegregasi pada meiosis I, sementara kromatid saudara berpisah pada meiosis II.

Scope

Entri ini menjelaskan dua pembelahan meiosis (meiosis I dan II), pemasangan dan rekombinasi kromosom homolog, segregasi reduksional yang mengurangi ploidi menjadi setengah, peran meiosis dalam gametogenesis, dan bagaimana kesalahan dalam segregasi kromosom menimbulkan aneuploidi. Ini memperlakukan meiosis sebagai topik biologi sel dan sel germinal, bukan sebagai panduan klinis.

Key concepts

• Pembelahan reduksional (meiosis I) dan pembelahan ekuasional (meiosis II)
• Pemasangan kromosom homolog (sinapsis)
• Pindah silang dan rekombinasi
• Kiasmata dan kompleks sinaptonemal
• Penyortiran independen
• Gamet haploid dan fertilisasi
• Aneuploidi dan nondisjunction

Mechanisms

Setelah satu putaran replikasi DNA, meiosis melakukan dua pembelahan. Pada meiosis I, kromosom homolog berpasangan (sinapsis), bertukar segmen melalui pindah silang untuk membentuk kiasmata, dan kemudian bersegregasi ke kutub yang berlawanan — pembelahan reduksional yang mengurangi jumlah kromosom menjadi setengah. Ciri molekuler yang menentukan, yang ditinjau oleh Petronczki dan rekan, adalah bahwa kinetokor saudara berorientasi ke kutub yang sama (mono-orientasi) dan bahwa kohesi di sepanjang lengan kromosom dilepaskan pada meiosis I sementara kohesi sentromer dilindungi hingga meiosis II, ketika kromatid saudara akhirnya berpisah. Kedua pembelahan tersebut mendistribusikan satu kromatid dari setiap homolog ke masing-masing dari empat produk haploid. Kesalahan dalam koreografi ini — nondisjunction — menghasilkan gamet dengan jumlah kromosom yang salah; Hassold dan Hunt meninjau bagaimana kesalahan meiosis tersebut merupakan sumber utama aneuploidi manusia.

Clinical relevance

Meiosis adalah dasar seluler pembentukan gamet, dan nondisjunction meiosis digambarkan sebagai asal mula aneuploidi yang frekuensinya meningkat seiring bertambahnya usia ibu. Entri ini adalah deskripsi referensi tentang pembelahan sel germinal dan genesis seluler aneuploidi; ini tidak memberikan saran medis diagnostik atau reproduktif.

History

Meiosis diakui pada akhir abad kesembilan belas sebagai pembelahan yang mengurangi jumlah kromosom yang diperlukan untuk reproduksi seksual, melengkapi gagasan Weismann tentang garis germinal. Sitogenetika abad kedua puluh mengaitkan rekombinasi meiosis dan nondisjunction dengan pewarisan dan kelainan kromosom, dan pekerjaan molekuler pada organisme model — yang disintesis oleh Petronczki dan rekan — kemudian menjelaskan bagaimana kohesi dan orientasi kinetokor menegakkan program reduksional dua langkah.

Key figures

• Kim Nasmyth
• Terry Hassold
• Patricia Hunt

Seminal works

• petronczki-2003
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

Bagaimana meiosis berbeda dari mitosis?

Mitosis adalah pembelahan tunggal yang menghasilkan dua sel diploid yang secara genetik identik dengan induknya, sedangkan meiosis terdiri dari dua pembelahan setelah satu replikasi, menghasilkan empat sel haploid yang berbeda secara genetik karena rekombinasi dan penyortiran independen.

Mengapa meiosis melibatkan dua pembelahan?

Pembelahan pertama (meiosis I) memisahkan kromosom homolog berpasangan untuk mengurangi jumlah kromosom menjadi setengah, dan pembelahan kedua (meiosis II) memisahkan kromatid saudara seperti halnya mitosis; bersama-sama keduanya mengubah satu sel diploid menjadi empat gamet haploid.