Meiose: Funksjon, oppgaver, rolle og sykdommer

Meiose refererer til en form for celledeling der, i tillegg til celledeling, blir det diploide kromosomsettet redusert til et haploid kromosomsett slik at de nydannede cellene hver har bare ett sett med kromosomer. I den menneskelige organismen, meiose tjener til å generere haploide kimceller, som har et enkelt sett med kromosomerfra diploide primordiale kimceller (egg i eggstokken og sperm i testiklene).

Hva er meiose?

Meiose er navnet gitt til en form for celledeling der, i tillegg til celledeling, det diploide settet av kromosomer reduseres til et haplooid sett med kromosomer. Meiose, også kalt modningsdeling eller reduksjonsdeling, forekommer først hos jenter og gutter under seksuell modenhet, i alderen 12 til 14. De diploide primordiale kjønnscellene som allerede er opprettet i fosterstadiet gir opphav til haploide kjønnsceller, kimceller hver med sett med kromosomer. Under meiose dannes fire haploide datterceller fra en diploid celle. Dette er fordi reduksjonsdelingen av cellen med delingen av de to kromosomene til begge dattercellene umiddelbart etterfølges av den andre meiotiske divisjonen, som er sammenlignbar med en normal celledeling (mitose). De to dattercellene deler seg igjen, og resulterer i totalt fire haploide datterceller. Hos hannen, fire sperm celler av samme verdi, men med forskjellige rekombinerte gener, dannes fra en primordial kimcelle under meiose. Hos hunnen er den balansere etter meiose er litt annerledes. I den første fasen, som skjer like før eggløsning, det er en stor celle som mottar nesten hele cytoplasma og et haploid sett med kromosomer, og en liten celle (polar corpuscle) som også har et sett med kromosomer og veldig lite cytoplasma. I den påfølgende mitosen, som først oppstår etter eggløsning, begge cellene deler seg igjen og tar med seg det haploide kromosom. Imidlertid fortsetter delingen av den store cellen igjen asymmetrisk. Det store egget og et annet lite polarkropp er dannet, slik at det generelt balansere, meiose har satt ett befruktbart egg på vei og tre små, ikke-overlevende, polarkropper.

Funksjon og oppgave

På grunn av seksuell reproduksjon er meiose eller reduksjonsdeling veldig viktig for mennesker av to grunner. Hos både menn og kvinner bærer de primære kimcellene et diploid sett med kromosomer, som ville doblet seg til et firdobbelt sett med kromosomer hvis cellene var samlet for reproduksjon. Derfor må en reduksjonsdeling oppstå i cellene som er ment for reproduksjon for å oppnå en diploid zygote etter forening av de to cellene. Zygoten kan betraktes som den opprinnelige moren til stamceller, hvorfra hele det nye individet oppstår gjennom en rekke mitoser og spesielle differensieringer av cellene. Selv om seksuell reproduksjon medfører risiko, hovedsakelig i spontane mutasjoner under rekombinasjon av gener, og i arv av genetiske defekter som har oppstått, gir det spesielt to fordeler fremfor aseksuell kloning, en enkel duplisering som kan følges av naturen med mye mindre risiko. På grunn av seksuell reproduksjon opprettes en befolkning med forskjellige individer som kan utføre forskjellige og vellykkede i et miljø i endring. Fra generasjon til generasjon kan således predisposisjonene som gir de beste forholdene for overlevelse i hvert tilfelle seire. På den annen side, blant overflod av ugunstige gen mutasjoner, isolerte mutasjoner forekommer også som muliggjør nye, tidligere ukjente evner som resulterer i fremgang eller bedre tilpasning til skiftende miljøforhold for befolkningen som helhet. Meiose spiller en viktig rolle i disse prosessene for tilpasning og utvikling. I løpet av den komplekse første fasen av meiose, som kan deles i flere trinn, forekommer kryssing ofte når kromosompar skiller seg fra hverandre. Dette betyr at den tilfeldige kombinasjonen av mor- og farekromosomene suppleres med en tilfeldig utveksling av individuelle homologe kromatider i kromosomene, og multipliserer rekombinasjonsmulighetene.

Sykdommer og lidelser

Under de komplekse individuelle trinnene i meiose kan det oppstå feil, vanligvis med alvorlige konsekvenser. Maldivisjon av kromosomer kan forekomme eller replikasjonsfeil kan oppstå. Gener kan tilordnes til "feil" kromosom (translokasjon) eller homologe kromosomer kan ikke skilles (ikke-disjunktion). På samme måte kan hele kromosomer mangle eller være overflødige i kjønnscellene. I prinsippet kan alle kromosomer påvirkes, men visse kromosomale lidelser er langt mer vanlige og velkjente enn andre. De fleste kromosomale lidelser forårsaker for tidlige spontanaborter eller resulterer ikke i graviditet. Den mest kjente kromosomale lidelsen er trisomi 21, også kjent som Down syndrom. Kromosom 21 eller deler av det er til stede i tre eksemplarer. Eksternt er sykdommen gjenkjennelig med skrå øyelokk rynker og vanligvis er det misdannelser i nasopharynx så vel som misdannelser i organer. Den mentale utviklingen til barna, som vanligvis viser en åpen og veldig varm natur, varierer. Skoleavgangskvalifikasjoner og et uavhengig liv kan oppnås av mange av de berørte. Klinefelter syndrom er forårsaket av et ekstra X-kromosom hos gutter. Den spesifikke kromosomavviken blir ofte ikke gjenkjent fordi de berørte kan føre et nesten normalt liv. De opplever ofte tale- og lesevansker og har forsinket og svakere testikkelutvikling med nedsatt testosteron produksjon. Fordi berørte individer er infertile, oppdages ofte den kromosomale lidelsen først på grunn av en uoppfylt ønske om å få barn. Pätau syndrom, også kjent som trisomi 13, skyldes en replikasjonsfeil på kromosom 13. Enten er det et ekstra kromosom 13 (gratis trisomi 13) eller en translokasjonstrisomi 13, der bare en viss del av kromosomet er overtallig . Berørte babyer lider av alvorlige misdannelser som påvirker hjerne, fordøyelseskanalen, hjerte, nyrer og øyne. En kløft leppe og smak er også karakteristisk.