Key Difference – Nodisjunction in Meiosis 1 vs 2
Η κυτταρική διαίρεση είναι μια ζωτική διαδικασία σε πολυκύτταρους οργανισμούς καθώς και σε μονοκύτταρους οργανισμούς. Υπάρχουν δύο κύριες διαδικασίες κυτταρικής διαίρεσης γνωστές ως μίτωση και μείωση. Γενετικά πανομοιότυπα διπλοειδή κύτταρα παράγονται με μίτωση και γαμέτες (απλοειδείς) με μισά σετ χρωμοσωμάτων παράγονται από μείωση. Κατά τη διάρκεια των διεργασιών κυτταρικής διαίρεσης, ομόλογα χρωμοσώματα και αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται χωρίς σφάλματα για να παράγουν θυγατρικά κύτταρα με τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων ή το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Αναφέρεται ως χρωμοσωμική διάσπαση. Αν και η κυτταρική διαίρεση είναι σχεδόν μια τέλεια διαδικασία, μπορεί να συμβούν σφάλματα κατά τη διάρκεια της χρωμοσωμικής διάσπασης με πολύ μικρό ποσοστό σφάλματος. Αυτά τα σφάλματα είναι γνωστά ως σφάλματα μη διαχωρισμού. Η μη διασύνδεση είναι η αδυναμία ή η αποτυχία των ομόλογων χρωμοσωμάτων ή των αδελφών χρωματιδών να διαχωριστούν σωστά κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης σε μίτωση και μείωση. Η μη αποσύνδεση μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια της μείωσης Ι και της μείωσης II, με αποτέλεσμα τον μη φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων των γαμετών. Η βασική διαφορά μεταξύ της μη διασύνδεσης στη μείωση 1 και 2 είναι ότι κατά τη διάρκεια της μείωσης 1, τα ομόλογα χρωμοσώματα αποτυγχάνουν να διαχωριστούν ενώ στη μείωση II οι αδελφές χρωματίδες αποτυγχάνουν να διαχωριστούν.
Τι είναι η μη διασύνδεση στο Meiosis 1;
Μείωση είναι μια διαδικασία που παράγει γαμέτες (ωάρια και σπέρματα) από διπλοειδή κύτταρα για αναπαραγωγή. Οι γαμέτες περιέχουν 23 χρωμοσώματα (n). Η μείωση εμφανίζεται μέσω δύο μεγάλων σταδίων που ονομάζονται μείωση Ι και μείωση II. Η μείωση Ι αποτελείται από πέντε κύρια στάδια που ονομάζονται πρόφαση Ι, μετάφαση Ι, ανάφαση Ι, τελόφαση Ι και κυτταροκίνηση. Κατά την ανάφαση Ι, ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται το ένα από το άλλο και κινούνται προς τους δύο πόλους. Μερικές φορές, τα ομόλογα χρωμοσώματα δείχνουν αδυναμία να διαχωριστούν σωστά. Εάν συμβεί αυτό, θα παραχθούν γαμέτες με επιπλέον ή λείπουν χρωμοσώματα. Ως εκ τούτου, ο συνολικός αριθμός των χρωμοσωμάτων στους γαμέτες θα διαφέρει από τον κανονικό αριθμό. Μόλις γονιμοποιηθούν αυτοί οι γαμέτες, παράγουν μη φυσιολογικούς αριθμούς χρωμοσωμάτων, ο οποίος αναφέρεται ως ανευπλοειδία.
Εικόνα 01: Μη διάσπαση στη μείωση
Αυτοί οι ασυνήθιστοι αριθμοί χρωμοσωμάτων δημιουργούν πολλά σύνδρομα (συνθήκες ασθένειας) στους απογόνους. Για παράδειγμα, η τρισωμία του χρωμοσώματος 21 οδηγεί σε μωρά με σύνδρομο Down. Το σύνδρομο Down είναι αποτέλεσμα ενός γαμετή που περιέχει n+1 χρωμοσώματα. Όταν αυτός ο γαμίτης γονιμοποιηθεί, δημιουργεί έναν ζυγώτη που περιέχει 2n+1 αριθμό χρωμοσωμάτων (σύνολο 47 χρωμοσωμάτων). Ένα άλλο παράδειγμα είναι το σύνδρομο Turner. Εμφανίζεται λόγω μη αποσύνδεσης του φυλετικού χρωμοσώματος (μονοσωμία XO). Έχει ως αποτέλεσμα χρωμοσώματα με αριθμό n-1 στους γαμέτες και μετά τη γονιμοποίηση, ο απόγονος θα έχει 2n-1 αριθμό χρωμοσωμάτων (σύνολο 45 χρωμοσώματα).
Εικόνα 02: Τρισωμία λόγω μη διάσπασης στη μείωση I
Τι είναι η μη διασύνδεση στο Meiosis 2;
Μείωση II είναι η δεύτερη διαδοχική διαίρεση της μείωσης που μοιάζει με τη μίτωση. Κατά τη διάρκεια της μείωσης II, παράγονται τέσσερις γαμέτες από δύο κύτταρα. Ακολουθείται από διάφορες διακριτές φάσεις που ονομάζονται προφάση II, μετάφαση II, ανάφαση II, τελόφαση II και κυτταροκίνηση. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στο μέσο του κυττάρου (πλάκα μετάφασης) και προσκολλώνται στις ίνες της ατράκτου από τα κεντρομερή τους κατά τη διάρκεια της μετάφασης II. Γίνονται έτοιμοι να χωριστούν σε δύο σετ και να προχωρήσουν στην ανάφαση II. Κατά τη διάρκεια της ανάφασης II, οι αδελφές χρωματίδες χωρίζονται ομοιόμορφα και έλκονται προς πόλους από μικροσωληνίσκους. Αυτό το βήμα θα εξασφαλίσει τον σωστό αριθμό χρωμοσωμάτων στους γαμέτες. Μερικές φορές οι αδελφές χρωματίδες αποτυγχάνουν να διαχωριστούν σωστά σε αυτό το στάδιο λόγω πολλών λόγων, όπως λανθασμένη ευθυγράμμιση και προσκόλληση στην πλάκα μετάφασης κ.λπ. Είναι γνωστή ως μη διάσπαση στη μείωση II. Λόγω αυτής της αποτυχίας, θα παραχθούν γαμέτες με μη φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων (n+1 ή n-1).
Η μη διασύνδεση στη μείωση Ι ή ΙΙ οδηγεί σε γαμέτες με μη φυσιολογικούς χρωμοσωμικούς αριθμούς και γεννά μωρά με διάφορα σύνδρομα όπως σύνδρομο Down (τρισωμία 21), σύνδρομο Patau (τρισωμία 13), σύνδρομο Edward (τρισωμία 18), σύνδρομο Klinefelter 47, XXY άνδρες), Τρισωμία X (47, XXX γυναίκες), Μονοσωμία X (σύνδρομο Turner) κ.λπ.
Εικόνα 03: Μη διάσπαση στη μείωση II
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Nodisjunction στη Meiosis 1 και 2;
Nondisjunction στο Meiosis 1 vs 2 |
|
| Η αποτυχία διαχωρισμού των ομόλογων χρωμοσωμάτων προς τους πόλους κατά τη διάρκεια της αναφάσης 1 είναι γνωστή ως μη διάσπαση στη μείωση 1. | Η αποτυχία διαχωρισμού των αδελφών χρωματίδων προς τους πόλους κατά τη διάρκεια της ανάφασης 2 στη μείωση είναι γνωστή ως μη διάσπαση στη μείωση 2. |
| Χρωμοσώματα εναντίον Αδελφών Χρωματιδών | |
| Τα ομόλογα χρωμοσώματα αποτυγχάνουν να διαχωριστούν σωστά στη μείωση Ι. | Οι αδελφές χρωματίδες αποτυγχάνουν να διαχωριστούν σωστά στη μείωση II. |
Σύνοψη – Nodisjunction στο Meiosis 1 vs 2
Η μη διάσπαση είναι μια διαδικασία που δημιουργεί γαμέτες με μη φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων. Εμφανίζεται λόγω της αποτυχίας διαχωρισμού των ομόλογων χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της αναφάσης Ι ή της αποτυχίας των αδελφών χρωματιδών να διαχωριστούν κατά τη διάρκεια της ανάφασης II στη μείωση. Έτσι, η κύρια διαφορά μεταξύ της μη διασύνδεσης στη μείωση 1 και 2 είναι ότι η μη διάζευξη στη μείωση 1 εμφανίζεται σε ομόλογα χρωμοσώματα ενώ η μη διάζευξη στη μείωση II εμφανίζεται σε αδελφές χρωματίδες. Μόλις γονιμοποιηθούν αυτοί οι γαμέτες, τα άτομα με ανευπλοειδία μπορεί να προκαλέσουν πολλά σύνδρομα όπως το σύνδρομο Down, το σύνδρομο Klinefelter, το σύνδρομο Turner κ.λπ.
