Kľúčový rozdiel – Nondisjunkcia v meióze 1 vs 2
Delenie buniek je životne dôležitý proces v mnohobunkových organizmoch, ako aj v jednobunkových organizmoch. Existujú dva hlavné procesy bunkového delenia známe ako mitóza a meióza. Geneticky identické diploidné bunky sú produkované mitózou a gaméty (haploidné) s polovičnými chromozómovými sadami sú produkované meiózou. Počas procesov bunkového delenia sa homológne chromozómy a sesterské chromatidy bez chýb oddelia za vzniku dcérskych buniek s rovnakým počtom chromozómov alebo polovičným počtom chromozómov. Označuje sa ako chromozomálna disjunkcia. Hoci bunkové delenie je takmer dokonalý proces, počas chromozomálnej disjunkcie sa môžu vyskytnúť chyby s veľmi malou chybovosťou. Tieto chyby sú známe ako nedisjunkčné chyby. Nondisjunkcia je neschopnosť alebo zlyhanie homológnych chromozómov alebo sesterských chromatidov správne sa oddeliť počas bunkového delenia v mitóze a meióze. Nondisjunkcia sa môže vyskytnúť počas meiózy I a meiózy II, čo vedie k abnormálnemu počtu gamét v chromozómoch. Kľúčový rozdiel medzi nondisjunkciou v meióze 1 a 2 je v tom, že počas meiózy 1 sa homológne chromozómy neoddelia, zatiaľ čo v meióze II sa sesterské chromatidy neoddelia.
Čo je nondisjunkcia v Meiosis 1?
Meióza je proces, ktorý produkuje gaméty (vajíčka a spermie) z diploidných buniek na reprodukciu. Gaméty obsahujú 23 chromozómov (n). Meióza prebieha prostredníctvom dvoch hlavných štádií nazývaných meióza I a meióza II. Meióza I pozostáva z piatich hlavných štádií nazývaných profáza I, metafáza I, anafáza I, telofáza I a cytokinéza. Počas anafázy I sa homológne chromozómy od seba oddelia a pohybujú sa smerom k dvom pólom. Homológne chromozómy niekedy vykazujú zlyhanie správneho oddelenia. Ak k tomu dôjde, vytvoria sa gaméty s extra alebo chýbajúcimi chromozómami. Celkový počet chromozómov v gamétach sa teda bude líšiť od normálneho počtu. Keď sú tieto gaméty oplodnené, produkujú abnormálny počet chromozómov, čo sa označuje ako aneuploidia.
Obrázok 01: Nondisjunkcia v meióze
Tieto nezvyčajné počty chromozómov vytvárajú u potomkov niekoľko syndrómov (chorobných stavov). Napríklad trizómia chromozómu 21 má za následok deti s Downovým syndrómom. Downov syndróm je výsledkom gaméty obsahujúcej n+1 chromozómov. Keď sa táto gaméta oplodní, vytvorí zygotu, ktorá obsahuje 2n+1 počet chromozómov (celkom 47 chromozómov). Ďalším príkladom je Turnerov syndróm. Vyskytuje sa v dôsledku nedisjunkcie pohlavného chromozómu (monozómia XO). Výsledkom je počet n-1 chromozómov v gamétach a po oplodnení bude mať potomstvo 2n-1 počet chromozómov (spolu 45 chromozómov).
Obrázok 02: Trizómia spôsobená nondisjunkciou pri meióze I
Čo je nondisjunkcia v Meiosis 2?
Meióza II je druhé po sebe idúce oddelenie meiózy, ktoré sa podobá mitóze. Počas meiózy II sa z dvoch buniek produkujú štyri gaméty. Nasleduje niekoľko odlišných fáz nazývaných profáza II, metafáza II, anafáza II, telofáza II a cytokinéza. Chromozómy sa zoradia v strede bunky (metafázová platňa) a pripájajú sa k vláknam vretienka zo svojich centromér počas metafázy II. Sú pripravení rozdeliť sa do dvoch sérií a prejsť do anafázy II. Počas anafázy II sa sesterské chromatidy rovnomerne rozdelia a sú ťahané k pólom pomocou mikrotubulov. Tento krok zabezpečí správny počet chromozómov v gamétach. Niekedy sa sesterské chromatidy v tomto štádiu nedokážu správne oddeliť z niekoľkých dôvodov, ako je nesprávne zarovnanie a pripojenie na metafázovej platni atď. Je to známe ako nondisjunkcia v meióze II. V dôsledku tohto zlyhania sa vytvoria gaméty s abnormálnym počtom chromozómov (n+1 alebo n-1).
Nedisjunkcia v meióze I alebo II má za následok vznik gamét s abnormálnym počtom chromozómov a plodenie detí s rôznymi syndrómami, ako je Downov syndróm (trizómia 21), Patauov syndróm (trizómia 13), Edwardov syndróm (trizómia 18), Klinefelterov syndróm (47, XXY mužov), Trizómia X (47, XXX žien), Monozómia X (Turnerov syndróm) atď.
Obrázok 03: Nondisjunkcia v meióze II
Aký je rozdiel medzi Nondisjunkciou v Meiosis 1 a 2?
Nedisjunkcia v meióze 1 vs 2 |
|
| Neschopnosť homológnych chromozómov oddeliť sa smerom k pólom počas anafázy 1 je známa ako nondisjunkcia v meióze 1. | Zlyhanie sesterských chromatidov pri oddelení smerom k pólom počas anafázy 2 v meióze je známe ako nondisjunkcia v meióze 2. |
| Chromozómy vs sesterské chromatidy | |
| Homológne chromozómy sa nedokážu správne oddeliť pri meióze I. | Sesterské chromatidy sa nedokážu správne oddeliť pri meióze II. |
Zhrnutie – Nondisjunkcia v meióze 1 vs 2
Nondisjunkcia je proces, ktorý vytvára gaméty s abnormálnym počtom chromozómov. Vyskytuje sa v dôsledku zlyhania separácie homológnych chromozómov počas anafázy I alebo zlyhania separácie sesterských chromatidov počas anafázy II v meióze. Hlavným rozdielom medzi nondisjunkciou v meióze 1 a 2 je teda nedisjunkcia v meióze 1 sa vyskytuje v homológnych chromozómoch, zatiaľ čo nondisjunkcia v meióze II sa vyskytuje v sesterských chromatidoch. Po oplodnení týchto gamét môže u jedincov s aneuploidiou vzniknúť niekoľko syndrómov, ako je Downov syndróm, Klinefelterov syndróm, Turnerov syndróm atď.
