Klíčový rozdíl – Nondisjunkce v Meiosis 1 vs 2
Dělení buněk je životně důležitý proces u mnohobuněčných organismů stejně jako u jednobuněčných organismů. Existují dva hlavní procesy buněčného dělení známé jako mitóza a meióza. Geneticky identické diploidní buňky jsou produkovány mitózou a gamety (haploidní) se sadami polovičních chromozomů jsou produkovány meiózou. Během procesů buněčného dělení jsou homologní chromozomy a sesterské chromatidy bez chyb odděleny za vzniku dceřiných buněk se stejným počtem chromozomů nebo polovičním počtem chromozomů. Označuje se jako chromozomální disjunkce. Ačkoli je buněčné dělení téměř dokonalým procesem, během chromozomální disjunkce může docházet k chybám s velmi malou chybovostí. Tyto chyby jsou známé jako chyby nedisjunkce. Nondisjunkce je neschopnost nebo selhání homologních chromozomů nebo sesterských chromatid správně se oddělit během buněčného dělení v mitóze a meióze. Nondisjunkce může nastat během meiózy I a meiózy II, což má za následek abnormální počet chromozomů gamet. Klíčový rozdíl mezi nondisjunkcí v meióze 1 a 2 je v tom, že během meiózy 1 se homologní chromozomy neoddělí, zatímco v meióze II se sesterské chromatidy neoddělí.
Co je nondisjunkce v Meiosis 1?
Meióza je proces, který produkuje gamety (vajíčka a spermie) z diploidních buněk pro reprodukci. Gamety obsahují 23 chromozomů (n). Meióza probíhá prostřednictvím dvou hlavních fází nazývaných meióza I a meióza II. Meióza I se skládá z pěti hlavních fází pojmenovaných profáze I, metafáze I, anafáze I, telofáze I a cytokineze. Během anafáze I se homologní chromozomy od sebe oddělují a pohybují se směrem ke dvěma pólům. Někdy homologní chromozomy vykazují selhání správné separace. Pokud k tomu dojde, budou se vytvářet gamety s nadbytečnými nebo chybějícími chromozomy. Celkový počet chromozomů v gametách se tedy bude lišit od normálního počtu. Jakmile jsou tyto gamety oplodněny, produkují abnormální počet chromozomů, což se nazývá aneuploidie.
Obrázek 01: Nondisjunkce v meióze
Tyto neobvyklé počty chromozomů vytvářejí u potomků několik syndromů (chorobných stavů). Například trizomie chromozomu 21 vede k dětem s Downovým syndromem. Downův syndrom je výsledkem gamety obsahující n+1 chromozomů. Když je tato gameta oplodněna, vytváří zygotu, která obsahuje 2n+1 počet chromozomů (celkem 47 chromozomů). Dalším příkladem je Turnerův syndrom. Vzniká v důsledku nondisjunkce pohlavního chromozomu (monozomie XO). Výsledkem je počet n-1 chromozomů v gametách a po oplodnění bude mít potomstvo 2n-1 počet chromozomů (celkem 45 chromozomů).
Obrázek 02: Trizomie v důsledku nondisjunkce v meióze I
Co je nondisjunkce v Meiosis 2?
Meióza II je druhé po sobě jdoucí dělení meiózy, které se podobá mitóze. Během meiózy II jsou ze dvou buněk produkovány čtyři gamety. Následuje několik odlišných fází nazvaných profáze II, metafáze II, anafáze II, telofáze II a cytokineze. Chromozomy se seřadí uprostřed buňky (metafázová destička) a přichytí se k vláknům vřeténka ze svých centromer během metafáze II. Jsou připraveni se rozdělit do dvou sad a pokračovat do anafáze II. Během anafáze II se sesterské chromatidy rovnoměrně rozdělují a jsou přitahovány k pólům mikrotubuly. Tento krok zajistí správný počet chromozomů v gametách. Někdy se sesterské chromatidy v této fázi nepodaří správně oddělit z několika důvodů, jako je nesprávné zarovnání a připojení na metafázi atd. Je to známé jako nondisjunkce v meióze II. V důsledku tohoto selhání se vytvoří gamety s abnormálním počtem chromozomů (n+1 nebo n-1).
Nedisjunkce v meióze I nebo II vede ke vzniku gamet s abnormálním počtem chromozomů a plodí děti s různými syndromy, jako je Downův syndrom (trizomie 21), Patauův syndrom (trizomie 13), Edwardův syndrom (trizomie 18), Klinefelterův syndrom (47, XXY mužů), Trizomie X (47, XXX žen), Monosomie X (Turnerův syndrom) atd.
Obrázek 03: Nondisjunkce v meióze II
Jaký je rozdíl mezi Nondisjunkcí v Meiosis 1 a 2?
Nedisjunkce v Meiosis 1 vs 2 |
|
| Selhání homologních chromozomů při separaci směrem k pólům během anafáze 1 je známé jako nondisjunkce v meióze 1. | Selhání sesterských chromatid při separaci směrem k pólům během anafáze 2 v meióze je známé jako nondisjunkce v meióze 2. |
| Chromozomy vs sesterské chromatidy | |
| Homologní chromozomy se při meióze I nepodaří správně oddělit. | Sesterské chromatidy se při meióze II neoddělují správně. |
Shrnutí – Nondisjunkce v Meiosis 1 vs 2
Nondisjunkce je proces, který vytváří gamety s abnormálním počtem chromozomů. Dochází k němu v důsledku selhání separace homologních chromozomů během anafáze I nebo selhání separace sesterských chromatid během anafáze II v meióze. Hlavní rozdíl mezi nondisjunkcí v meióze 1 a 2 je tedy nedisjunkce v meióze 1 se vyskytuje v homologních chromozomech, zatímco nondisjunkce v meióze II se vyskytuje v sesterských chromatidách. Jakmile jsou tyto gamety oplodněny, mohou jedinci s aneuploidií vyústit v několik syndromů, jako je Downův syndrom, Klinefelterův syndrom, Turnerův syndrom atd.
