Mitose, meiose og cellesyklusen

To former for kjernedeling fordeler kromosomer til nye celler: mitose kopierer et fullt sett inn i hver dattercelle, mens meiose halverer settet for å danne kjønnsceller og genererer derved genetisk variasjon.

Definition

Mitose er delingen som produserer to genetisk identiske datterkjerner, meiose er den to-trinns reduksjonsdelingen som produserer haploide kjønnsceller, og cellesyklusen er den regulerte sekvensen av hendelser der en celle vokser, replikerer sitt DNA og deler seg.

Scope

Dette emnet dekker fasene i cellesyklusen og dens kontrollpunkter, stadiene av mitose som produserer to genetisk identiske datterceller, de to delingene av meiose som reduserer kromosomtallet med halvparten, paringen av homologer og overkrysning i meiose I, og måten meiotiske hendelser gir det fysiske grunnlaget for Mendels lover. Den behandler den ordnede fordelingen av kromosomer; feil i denne prosessen dekkes under aneuploidi.

Core questions

• Hva er fasene i cellesyklusen, og hvordan regulerer kontrollpunkter progresjonen?
• Hvordan sikrer mitose at hver dattercelle mottar et komplett kromosomsett?
• Hvordan halverer de to delingene av meiose kromosomtallet?
• Hvordan ligger homologparing og overkrysning i meiose til grunn for Mendels lover?

Key concepts

• Cellesyklusfaser og kontrollpunkter
• Stadier av mitose
• Meiose I og meiose II
• Homologparing og overkrysning
• Reduksjonsdeling og kjønnscelledannelse

Mechanisms

DNA replikeres i S-fasen, og ved deling fester en spindel seg til sentromerer for å separere genetisk materiale; i mitose separeres søsterkromatider for å gi identiske celler, mens i meiose parer homologe kromosomer seg først og utveksler segmenter ved overkrysning og separeres deretter, etterfulgt av en andre deling som separerer søsterkromatider, halverer kromosomtallet og stokker om alleler.

Clinical relevance

De meiotiske hendelsene med homologseparasjon forklarer hvordan rekombinasjon og uavhengig segregering genererer kjønnscellediversitet, mens svikt i cellesykluskontroll ligger til grunn for kreft og feil i meiotisk separasjon forårsaker aneuploidiene sett ved spontanabort og tilstander som Downs syndrom.

History

Flemming beskrev mitose på 1880-tallet og meiose ble karakterisert kort tid etter; erkjennelsen av at meiotisk kromosomadferd speiler mendelsk segregering sementerte kromosomteorien, og de molekylære kontrollene av cellesyklusen ble belyst sent på det tjuende århundre, et arbeid anerkjent av Nobelprisen i 2001.

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Hva er hovedforskjellen mellom mitose og meiose?

Mitose produserer to datterceller som er genetisk identiske med foreldercellen og med hverandre, mens meiose involverer to delinger som halverer kromosomtallet og, gjennom overkrysning og uavhengig segregering, produserer fire genetisk varierte kjønnsceller.

Hvorfor er meiose viktig for genetisk variasjon?

Meiose stokker om alleler på to måter: overkrysning utveksler segmenter mellom homologe kromosomer, og uavhengig segregering fordeler tilfeldig maternelle og paternelle kromosomer, slik at hver kjønnscelle bærer en unik kombinasjon av alleler.