Meioosi tähtsus
Mitmerakulise organismi kontekstis on vajalik, et kõik rakud (et mitte üksteist võõrasteks tunnistada) oleksid ühesuguse päriliku pärilikkusega. See saavutatakse mitoosi abil, jagades tütarrakkude vahel kromosoomid, mille puhul "geneetiline võrdsus teabe tagab DNA reduplikatsioonimehhanism, raku järjepidevuses, mis läheb sügootist organismi viimastesse rakkudesse, mida nimetatakse rakkude põlvkondade somaatiliseks liiniks.
Kui aga järeltulijate põlvkonnas võetaks kasutusele sama mehhanism, koosneks kogu liik geneetiliselt võrdsetest isenditest. Selline geneetilise varieeruvuse puudumine võib keskkonnatingimuste muutudes kergesti ohustada liigi ellujäämist. Seetõttu on see vajalik et liigid võivad oma müüdava geneetilise materjali varieeruvuse kontekstis põhjustada ümberpaigutamist, segunemist mitte ühe organismi kontekstis, vaid põlvest põlve. Seda teevad seksuaalsuse nähtused ja konkreetne rakkude jagunemise mehhanism, mida nimetatakse meioosiks.
Mis on meioos
Meioos esineb ainult iduliini rakkudes. Kui pikk mitootiliste jagunemiste seeria on olemasolevate sugurakkude arvu piisavalt mitmekordistanud, sisenevad viimased meioosi, valmistades seega sugurakud ette. Väetamiseks sulanduvad sugurakud koondavad oma kromosomaalse materjali. Kui sugurakud oleksid diploidsed, nagu ka teised organismi rakud, annaks nende liitumine sügootis 4n pärandiga lapsi; need annaksid 8n last jne.
Et hoida liigi kromosoomide arvu konstantsena, peavad sugurakud olema haploidsed, see tähendab, et kromosoomide 2n asemel peab olema arv n. See saavutatakse meioosiga.
Meioosi võib mõista kui kahe mitootilise jagunemise järjestust ilma reduplikatsiooni põimimata.
Igas kahes järjestikus jagunemises, mis pärinevad diploidsest sugurakust neli haploidset rakku, toimub järjestikune profaas, metafaas, anafaas, telofaas ja tsütodieresis.
Esimese meiootilise jagunemise profaas on aga eriti keeruline, tekitades järjestikuseid hetki, mis kannavad vastavaid nimetusi leptoteen, zygotene, pachytene, diplotene ja diakinesis.
Vaatleme neid hetki ükshaaval, järgides ühe kromosoomipaari käitumist.
Leptoteen. See on meioosi algus.Kromosoomid hakkavad üksteist nägema, kuid pole veel väga spiraalitud.
Zygotene. Kromosoomid on selgemalt tuvastatud ja homoloogseid kromosoome nähakse lähemale. (Tuletame meelde, et niidid, mis kipuvad üksteisele paralleelselt lähenema, on 4: kaks kromatiidi kummagi kahe homoloogse kromosoomi kohta).
Pachytene. Neli kromatiidniiti kleepuvad kogu pikkuses, vahetades lööke, purustades ja keevitades.
Diploteen. Spiraalide ja seetõttu paksenemise kasvades kipuvad kromosoomid võtma oma individuaalsuse: iga tsentromeer ühendab kahekordse ahela.
Punktid, kus purunemise ja keevitamise teel toimunud vahetus toimus (chiasma), hoiavad hõõgniite (kromoneeme) eri lõikudes endiselt koos. Neli kromoneemi, mis on paarikaupa ühendatud tsentromeeridega ja erinevad kiasmide külge, moodustavad tetroodid.
Diatsinees. Tetradid kipuvad paigutuma spindli ekvaatorile; tuumamembraan on kadunud; algab tsentromeeride eraldumine. Kui see juhtub, eralduvad juba chiasmides ühendatud kromosoomid.
Pärast järgmist metafaasi rändavad kaks tsentromeeri (veel kahekordistumata) spindli vastassuunaliste pooluste suunas.
Sellele järgneb kiirel järjel esimese ja seejärel vahetult teise divisjoni anafaas, telofaas ja tsütodieresis.
Kui pärast esimese jagunemise metafaasi rändasid tsentromeerid spindli poolustele, tõmmates kahte hõõgniiti, siis teises metafaasis kahekordistatakse iga tsentromeer. Esimesest jagunemisest saadud kaks rakku said n tsentromeeri 2n filamendiga, kuid nende järgneva jagunemise tulemuseks on 4 rakku, millest igaühel on n filamenti (st sel hetkel n kromosoomi).
See üldine skeem selgitab kolme erinevat ja paralleelset nähtust:
- kromosomaalse komplekti redutseerimine "organismi diploidist (2n)" suguraku haploidseks (n).
- Ema või isa päritolu ühe või teise kromosoomi juhuslik omistamine sugurakkudele.
- Geneetilise materjali vahetus isa ja ema päritolu homoloogsete kromosoomide vahel (koos geneetilise materjali segamisega mitte ainult tervete kromosoomide tasandil, vaid ka kromosoomide enda sees).
