Meióza

Meióza (redukční dělení) je dělení jádra, při kterém vznikají jádra pohlavních buněk s počtem chromozomů redukovaných na polovinu. Proces meiózy lze rozdělit na dvě na sebe navazující dělení:

Hlavní rozdíl mezi meiózou a mitózou je jiné chování chromozomů hlavně v profázi I. meiotického dělení:

  1. Ve stádiu zygotene zůstávají homologní chromozomy spojené a tak zůstávají až do konce metafáze I. Vzniká synaptonemální komplex.
  2. U spojených chromozomů dochází k rekombinaci během stádia pachytene, kdy probíhá crossing-over mezi dvěma nesesterskými chromatidami homologních chromozomů. Vzniká tzv. chiazma.
  3. Při segregaci chromozomů v anafázi I se chromatidy v centromeře neseparují a oba celé nerozdělené homologní chromozomy putují k pólům buňky.
  4. Genetický materiál musí být rozdělen přesně a dvakrát, takže každá ze čtyř dceřinných buněk získá jednu sadu informací (jednu sadu chromozomů).   

Před meiózou se v interfázi, stejně jako před mitózou replikuje DNA a dochází k syntéze všech látek a organel v buňce.

Schéma stádia Buňka a chromozomy DNA ~ chromatidy v buňce 

Premeiotická interfáze

syntéza zásobních látek, organel a DNA (2n), každý chromozom je tvořen dvěma sesterskými chromatidami (dvou chromatidový chromozom)

4

I. Heterotypické (redukční) dělení
Profáze I
obdoba ranné profáze mitózy; zkracování a spiralizace chromozomů (2n) 4
další zkracování chromozomů a zvětšuje se jejich průměr; párování homologů (synapse) do bivalentů a jejich spojení do synaptonemálního komplexu (2n) 4
dokončeno párování homologních chromozomů; pokračuje jejich kondenzace a zkracování; bivalenty se podélně rozštěpí na rozlišitelné chromatidy spojené centromerou a vznikají tetrády; lze pozorovat místa překřížení nesesterských chromatid (chiazmata) a začíná crossing-over (2n) 4
postupné oddělování homologních chromozomů, nejdříve u centromer; crossing-overy v chiazmatech, které se posouvají od centromery ke koncům chromozomů - vznikají rekombinantní chromozomy (2n) 4
konečné stádium profáze I, chromozomy jsou maximálně kondenzované, terminalizace chiazmat a pokračuje odtahování bivalentů; bivalenty se nacházejí v okolí jaderné membrány, která se postupně spolu s jadérkem rozpadá; diferencuje se dělící vřeténko (2n) 4
bivalenty se řadí v ekvatoriální rovině orientované centromerami k pólům buňky, chiazmata jsou v ekvatoriální rovině, počet bivalentů je roven haploidnímu počtu chromozomů (2n) 4
separace homologních chromozomů z bivalentů (uvolnění chiazmat) k opačným pólům buňky za vzniku dyád (~ univalent); snížení počtu chromozomů z 2n > 1n 4  > 2
obdoba mitotické telofázi; chromozomy se shromažďují při pólech buňky, mohou se despiralizovat a přechodně může vzniknout jaderná membrána, rozdělí se cytoplazma a vzniknou dvě dceřinné buňky (1n) 2
Interfáze II bez replikace DNA; velmi krátká, II. dělení prakticky ihned navazuje na I.
II. Homeotypické (ekvační) dělení
toto dělení je analogické mitóze

chromozomy opět spiralizují a rozpadá se jaderná membrána (1n) 2

chromozomy na opačných pólech buňky se soustředí ve dvou samostatných rovinách; na centromeru každého dvou chromatidového chromozomu se připojují dvě dělící vřeténka (1n)  2

rozestupují se dyády (dvou chromatidové chromozomy) rozdělením centromer do monád (jedno chromatidové chromozomy), které se posouvají k opačným pólům buňky (1n) 2 > 1

jedno chromatidové monády, které se opět despiralizují, obnovuje se jaderná membrána, jadérka a cytokinezí se vytvoří 4 buňky s haploidním počtem chromozomů (1n) 1

Zde si můžete prohlédnout meiózu v animaci!

Porovnání mitózy a meiózy v animaci!

     Genetický význam meiózy:

Redukční dělení zajišťuje při pohlavním rozmnožování konstantní počet chromozomů v somatických buňkách. Dochází k segregaci chromozomů a vzniků mnoha náhodných kombinací chromozomů různých párů. Spolu s důsledky výměny částí chromozomů při crossing-overu umožňuje velké genotypové rozrůznění při tvorbě gamet.

Vajíčka a spermie nejsou geneticky identické buňky s rodičovskými.

                    Test mitóza - meióza