СӨЖ

Тақырыбы: «Мейоз. Генетикалық материалдың рекомбинациясы»

 

Жоспары:

І. Кіріспе.

ІІ. Негізгі бөлімі:

  • Мейоз туралы жалпы түсінік
  • Генетикалық рекомбинация түсінігі және мейоздағы мәні
  • Мейоздың биологиялық маңызы
  • Мейоз процесінде тұқым құалаушылық материалының өзгеруі
  • Митоз бен мейоздың арасындағы ұқсастық пен айырмашылық

ІІІ. Қорытынды.

 

Кіріспе:

Мейоз-бұл жыныс жасушасының бөлінуі және диплоидты хромосома саны гаплоидтыға төмендейді.

Мейоздың жалпы үлгісі: жасушада бір рет хромосоманың екі еселенуі /ДНҚ-репликация/, бөліну 2-і циклдан тұрады:

1-ші және 2-ші мейозды бөліну нәтижесінде бір диплоидты жасушадан төрт гаплоидты жасуша түзіледі.

Жасушаның бөліну фазалары: интерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза және бөлінуден кейін тағы да интерфаза.

  • Кроссинговер– гомологиялық хромосомалар арасында бөліктердің алмасуы, бірінші мейозды бөлінудің профазасында жүреді (профаза I), оның келесі этаптары бар: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез

Лептотена фазасында хромосома конденсациясы жүреді, олар ақуызды жіп және ұзын жұқа талшық түзеді. Әрбір хромосома екі соңымен ядро мембранасына бекінеді, сонымен қатар хроматидтен тұрады.

Зиготенасинапсисадан, екі гомологтың тығыз конъюгациясынан басталады. Гомологтар конъюгациясынан кейін, олардың ақуызды жіптері жақындап синаптонемальді комплексті түзеді. Конъюгация процессі хромосоманың бірнеше нүктесінен басталады және ұзынан бойлай қосылады. Гомологты хромосоманың конъюгацияға ұшыраған жұптары бивалент деп аталады.

Пахитена. Син.комплекс кроссинговерге ұшырайды және алғашқы әртүрлі хроматидтер арасында, бөліктердің алмасуы жүреді. Гендер бір хромосомадан басқа хромосомаға ауысады және жаңа генді комбинация басталады.

Диплотенада– синаптонемальді комплекс ыдырайды. Гомологты хромосомалардың биваленттері бір-бірінен ажырайды, бірақта олар кроссинговер жүрген жерде өзара хиазмамен байланысады. Аталық жыныс жасушасында хиазма саны 60-70, ал аналық жасушада -100-ге жуық.

Диакинез. Центромера және хиазмамен байланысқан гомологты хромосома хроматидтері бір-бірін итеруі әрі қарай жүреді. Хромосома соңы ядро мембранасынан ажырайды. Диакинез кезеңінде ядро қабықшасы, ядрошық жойылып, бөліну ұршығы

  • Амитоз(немесе жасушаның тіке бөлінуі) — жасушаның бөлінуі кезінде ұршық түзілмейді. Көп уақытқа дейін митоз және мейозбен бірге жасушаның негізгі бөлінуі болып келді.

Қарапайымдылардың, өсімдік және жануарлар жасушаларындағы ядроның бөлінунде кездеседі.

  • Жасуша амитоздан кейін, қалыпты митоздық циклге өтуге қабылетсіз.
  • Қазіргі уақытта, амитоз микроскопиялық препараттарды дұрыс дайындамау немесе патологиялық процесс нәтижесі болып саналады.
  • Амитоз кезінде ядролық қабықша және ядрошық жойылмайды, ядрода бөліну ұршығы түзілмейді, хромоосмалар қалыпты (деспирализденген) жағдайда болады.
  • Амитоз ядроның және оның кейбір компоненттерінің бірдей бөлінбеуін қамтамасыз етеді.
  • Эндомитоз, жасуша ядросындағы хромосома санының екіеселенуі, цитоплазма және ядро ары қарай бөлінбейді. Эндомитоз нәтижесінде полиплоидты жасушалар пайда болады, хромосомалық жинақ 2-і есеге жоғарылайды.

Негізгі бөлімі:

Жыныс клеткалары даму процесінде бір ізді екі бөлінуден түратын мейозға ұшырайды:

Оның біріншісі кәдімгі хромосома санын екі есе азайтатын редукциялық (диплоидты клеткалар гаплоидты эквациалық (теңестіруші) бөліну, бұл кезде клеткалар хромосомаларының гаплоидты жиынтығын сақтайды.Мейоз циклі бір ізді бірқатар фазадан тұрады, ол кезде хромосомалар заңды өзгерістерге ұшырайды. Бірінші белінуте қа-тысты фазаларды I рим цифрымен белгілеу, екінші бәлінудің фазаларын II рим цифрымен төмендегідей белгілеу қабылданған:



>

МЕЙОЗДЫҢ ФАЗАЛАРЫ

 

ЖАСУШАДА ӨТЕТІН ПРОЦЕСТЕР.ХРОМАСОМАНЫҢ ЖАҒДАЙЫ.
Мейоздың бірінші бөлінуі (мейозІ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бұл ең ұзақ және күрделі фаза, оны жиі бес кезеңге бөледі: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена және диакинез.

1.Лептотена (жұқа жіпшелер кезеңі). Спирализация процесінде хроматин жіпшелері қысқарып, қалыңдайды. Бірақ олардың спирализация дәрежесі төмен, митозға қарағанда. Хромасомаларында қалыңдаулар байқалады – хромомерлер. Бұл жерде хромасомды материалдың спиральдануы күштірек. Әлсіз спиралденген учакелерде РНҚ синтездеуін жалғастырып келеді. Хромасомалар екі хроматидалардан тұрады, олар центромермен байланысқан, бірақ осы кезеңде олар бірігіп болып көрінеді. Ядроның формуласы – 2n4c.

2.Зиготена (гомологиялық хромасомалардың жұптасып қосылу кезеңі). Гомологиялық, яғни мөлшері мен формасы бірдей, хромасомалар, олардың біреуі «аталық», ал екіншісі «аналық», жақындасып, ұзына бойы қосылады, арнайы ақуыздар арқылы бекініп тұрады. Бұл процесті конъюгация деп аталады. Конъюгацияланған хромасомдар жұбы, әрқайсысы екі хроматидалардан тұрады,бивалентті деп аталады, немесе тетрада. Ядрода жұп гаплоидты хромасома бар, немесе бивалентті. Бұл уақытта ДНҚ репликациясы аяқталады. Ядроның формуласы – 1n4c.

iv>

3. Пахитена (толық жіпшелер кезеңі).Гомологиялық хромасомалар конъюгация жағдайында ұзақ уақыт болады, бір бірімен тыңыз байланысып. Биваленттің кейбір жерінде әртүрлі гомологтарға ие хроматидалар қосылып, ажырайды. Хроматидалардың ажырауының қалпына келу процесінде гомологиялық хромосомалар сәйкес учаскелермен алмасады. Осындай учакелермен алмасуды кроссинговер деп атайды. Кроссинговер бірнеше учаскелерде өтуі мүмкін, жынысты жасушалардың тұқым қуалаушылық ақпараттың рекомбинациясының жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді. Ядросының формуласы — 1n4c.

4.Диплотена (екіге бөлінген жіпшелер кезеңі). Гомологиялық хромасома, , бивалентті құрайтын, бір бірінен тебісе бастады, бірақ кроссинговер болып жатқан учаскеде олар бірігіп тұр. Бұл учаскелерді хиазма деп атайды. Бұл кезеңде хромасомалардың екі хроматиді бар екені жақсы көрініп тұр. Ядроның формуласы-1n4c.

5.Диакинез (гомологиялық хромасомалардың тебілісу кезеңі). Гомологиялық хромасомалардың тебілісуі жалғастырылып келеді, бірақ олар әлі хиазмамен қоршалған. Хиазмалардың мөлшері конфигурацияны анықтайды. Қиылысқан түрі хиазмасы бар биваленттерге тән, сақиналы түрі екі хиазмасы бар биваленттерге тән. Бұл кезеңде хромасомалар максималді спиральденген, қысқарған, қалыңдаған. РНҚ синтезі тоқтатылады. Ядроның формуласы – 1n4c.

Биваленттер экватор жазықтығында орналасады және метафазды пластинканы құрайды. Хиазма әлі сақталады. Веретеннің бөліну түзілісі аяқталады, гомологиялық хромасоманың әр жұбының центромері веретеннің жіпшесімен байланысады, бір полюстен ғана келеді. Ядроның формуласы – 1n4c.

 

  Биваленттердегі гомалогиялық

хромасомалардың арасындағы байланыс әлсірейді. Веретеннің жіпшелері АТФ энергиясының әсерінен қысқарады.

Бивалерт жеңіл екі хромасомаға бөлінеді, өйткені қыздық хроматидалар тек орталық учакеде байланысады. Центромерлер бөлінбейді, хромасомалардың хроматидаға айналуы болмайды. Кроссенговердің әсерінен хроматидалар идентикалық емес, мейоздың басындағыдай. Бір біріне байланыссыз жасушалар полюстерге өтеді. Анафаза І соңында екі хроматидті хромасоманың тәуелсіз және біркелкі бөлінуінің арқасында әр полюстегі жасушалардың гаплоидтылығы түзіледі. Ядроның формуласы – 2n4c.

 

  Хромасомалар деспирализацияланады, олардың айналасында ядролық қабат пайда болады. Қайтадан ядрошық пайда болады, ақуыздың синтезі жаңарады. Цитокинез аяқталғаннан кейін екі жасуша түзіледі, ядроларында гаплоидты хромасомалары және ДНҚ мөлшерінің екі еселенуі бар, өйткені әр хромасома екі хроматидадан тұрады.Хромасоманың сандық редукциясы аяқталды. Ядроның формуласы – 1n2c.
 

ИНТЕРФАЗА II

 

Жиі тек жануарлардың жасушаларында кездеседі. Синтетикалық кезеңі жоқ, ДНҚ репликациясы болмайды.

 

 

 

 

МЕЙОЗДЫҢ ЕКІНШІ БӨЛІНУІ (МЕЙОЗ ІІ)

Мейоздың екінші бөлінуде болатын процестер механизміне байланысты митозға ұқсайды, бірақ оған гаплоидты хромасомалар енуімен ерекшеленеді. Осы бөлінудің нәтижесінде n екі хроматидті хромасомасы (1n2c) n бір хроматидті хромасоманы түзеді (1n1c). Бұл бөлінуді эквационды деп атайды. Ол біріншіге қарағанда тез жүреді, бірнеше сағатта өтеді.
   

Ядрошық және ядролы қабықша бұзылады. Центриолдер жасушаның полюстеріне орналасады,  бөліну веретеносы түзіледі. Хроматинді жіпшелер спиралденеді. Ядроның формуласы – 1n2c.

 

   

Екі хроматидті хромасомалар бір біріне тәуелсіз экватордың жазықтығына орналасады. Веретеноның бөлінуі аяқталады, әр хромасоманың центромері жасушаның екі полюсімен веретеноның жіпшесімен байланысады. Ядроның формуласы – 1n2c.

 

 

 

   

 

Центромерлер бөлінеді. Бір бірінен ажыратылған хроматиндерді веретенаның жіпшелері қарама қарсы полюстерге бөледі. Енді оларды қыздық хромасомалар деп атайды.  Ядроның формуласы – 2n2c.

  Бір хроматидті хромасомалар деспирализденеді. Ядролық қабықша мен ядрошық қайталап  қалпына келеді. Цитокинездің  нәтижесінде гаплоидты бір хроматидті хромасомалы төрт қыздық жасушалар пайда  болады. Хромасоманың сапалы редукциясы аяқталды. Ядроның формуласы – 1n1c.

 

 

Генетикалық рекомбинация түсінігі және мейоздағы мәні

Генетикалық рекомбинация — бір торшаны екі түрлі вируспен зақымдағанда болатын будандасу. Генетикалық рекомбинация нәтижесінде аналық вирустарда жоқ мәліметтер жинағы жазылған ұрпақ геном пайда болады. Вирустарда бұл байланыс екі түрлі әдіспен өтеді: молекулалар алмасуы және ген алмасуы. Молекула алмасуда нуклеин қышқылының бөлшектері алмасады, мұнда ковалентті байланыс үзілмейді (мысалы,. грипп вирусындағы РНҚ үзінділерінің алмасуы).

Ген алмасуында нуклеин қышқылының ковалентті жалғаулары үзіліп қайта қосылады. Бүл жағдайда екі геном бірімен бірі араласып кетсе, жаңа ұрпақ геномы пайда болады. Мұндай жағдай екі түрлі вирус бір торшаға кірсе ғана туады. Ген араласу әдісімен үзік геномды вирустар ғана будандасады. Онда екі вирустың геном кесінділері бір бірімен алмасады.


Гомологиялық хромосомалардың өзара ұқсас  жерлерімен алмасуы гендердің алмасуын, яғни гендердің рекомбинациясын (латынша «ре»-кейін, «комбинаре»-қосу) қамтамасыз етеді, сөйтіп эволюцияда комбинативтік өзгергіштіктің ролін едәуір арттырады.Үйлескен жаңа белгілері бар организмдердің  пайда болу жиілігіне қарап хромосомалардың айқасқандығы жөнінде пікір айтуға болады. Мұндай организмдерді рекомбинанттар  деп атайды.Кроссинговерге ұшыраған хромосомалары бар гаметалар кроссоверлі деп, ал кроссинговерге ұшырамаған гаметалар кроссоверлі емес гаметалар деп аталады.Осы кроссоверлі гаметалардан пайда болған ұрпақтар кроссоверлер немесе рекомбинанттар деп аталады, ал бірінші кроссоверлі емес гаметаларынан пайда болған кроссоверлі емес немесе рекомбинантты емес организмдер деп аталады.

Шыққан тегі әр түрлі (әкесінен және шешесінен) гомологиялық хромосомалар ақ және қара түс. Мысал ретінде гомологиялық емес екі жұп хромосомалары бар (2п = 4) клеткалар алайық. Мысалы, гаплопаппус (Наріорарриз ^гасі-Ііз) деген өсімдіктің, астық тұқымдас өсімдіктің (2іп£егіа Ьіе-Ъегзіеіпіапа) және қан сорғыш шыбындардың бір түрінің (Еизіггшііит зесигііогте) хромосомалар саны осындай болады. 11 профаза кезектесіп келетіи бірнеше стадиядан тұрады. Лептонема стадиясы кезінде интерфазалық ядроның торлы қүрылымы жойылады да, жіңіщке жеке жіпшелер көріне бастайды, олар хромосомалар болып табылады. Жарықтық микроскоптан көрінетін жіпшелердің саны диплоидты болады. Лептонема стадиясы кезінде хромосома жіпшелері ең кемі екі еселеніп жұптанған болатыны электрондық микроскоп көмегімен анықталды, бүл жағдай хромосомалардың екі еселенуі интерфаза кезінде болып кеткенін көрсетеді. Бұл фаза кезінде хромосомалардың спиральдануы әлі жеткіліксіз болғандықтан және олардың жартылары біріне-бірі тығыз жанаса орналасқандықтан, хромосомалардың жұптанған табиғаты жарықтық микроскоптан көрінбейді.


Келесі стадия — зигонемада гомологиялық хромосомалар ұқсас учаскелері арқылы біріне-бірі тартыла бастайды. Олардың жүптанып қосылуы кәбінесе екі шетінен (кейде центромера-лардан) басталады. Жақындасу бір нүктеден басталады да,хромосоманың бүкіл үзындығына таралады. Гомологиялық хромосомалардың мүндай өзара тартылысын коньюгация немесе синапсис деп атайды.

Молекулалық биологияның мәліметтеріне сүйенген қазіргІкөзқарастар бойынша,  гомологиялық хромосомалар коньюгациясының негізінде алғашқы қүрылымдары бірдей ДНК молекулаларының бірін-бірі «тануына» байланысты болады. Зигонемада шағын ғана мөлшерде (0,3%) ДНК синтезделетіні авторадиография тәсілімен анықталады; мүндай синтездің нашарлауы хромосомалар коныогациясының бүзылуына әкеліп соғады, сондықтан синтезделетін ДНҚ коньюгацияның жүруінде белгілі қызмет атқарады деп болжауға мүмкіндік береді. Хромосомалар коньюгацияланғаннан кейін, олардың түйісіп| байланысуы синаптонемальды комплекс деп аталатын субмикроскоптық деңгейде үсталып түрылады, бүл өте күрделі, хромосомаларды езара тартып, оларды бірінен-бірі 100 м қашықтықта ұстап тұрады.


Хромосомалар коньюгациялары аяқталған, ал олардың спиральдануы ары қарай созылуы нәтижесінде хромосомалардың қысқаруы және жуандауы жалғасатын стадия пахинема деп аталады. Гомологиялық хромосомаларда спиральдану процесі бір мезгілде жүреді. Бұл кезде гомологиялық хромосомалардың әрқайсысының жүптанған қүрылысы жақсы көрінеді. Мүнда әр хромосома екі сіңлілі хроматидтен түрады, оларды бір центромера біріктіріп ұстап тұрады. Коньюгацияланған гомологиялық, екі хромосома төрт хроматидтен құралған бивалент түзеді. Гомологиялық екі хромосоманың хроматидтерін сіңлілі емес (не — сестринские) деп атайды. Төрт хроматид тетрада фигурасын түзеді. Хромосоманың нәзік құрылысын зерттеуге осы стадия қолайлы болады.

Пахинема стадиясының сонында және келесі стадия — диплонемада хромосомалар ширатылып бірі-не-бірі оралады. Гомологиялық хромосомалардың сәйкес учаскелері бірін-бірі итере бастайды. Бірін-бірі итеру, бірдей зарядталған денелер сияқты, центромерадан басталады да, екі шетіне таралады. Сөйтіп зиготена стадиясында болған қубылысқа кері процесс басталады. Хромосомалардың ажырауы кезінде олардың ширатылуы тарқайды. Осы көрсетілген себептерге байланысты «х» тәріздес фигура түзіледі, ол хиазма деп аталады.

Хиазмалардың саны хромосомалар шетіне ауысатындықтан біртіндеп азая береді (хиазмалардың терминализациясы).
Егер клеткадағы гомологиялық хромосомалардың жұбындағы екі хромосомалардың морфологиясы екі турлі болса, гомологиялық хромосомалар өзара учаскелерін алмасады деп аталатын құбылыс байқалады.

Авторадиография әдісі пахинема стадиясында шағын мөлшерде (0,1%) ДНК синтезделетінін көрсетті. Гомологиялық хромосомалар учаскелерінің өзара алмасу процесіне осы ДНК-ның қатысы бар деген болжау бар.

Профазаның диакинез деп аталатын соңғы стадиясында хромосомалар ең күшті спиральдануға байланысты қатты қысқарып, жуандайды. Биваленттер оқшауланады, клеткада оларды санауға болады. Олардың саны гаплоидқа тең болады. Бүл ста-дияда ядрошықтар мен ядро қабығы жойылады. Осымен I профаза аяқталады. Бүдан кейін гомологиялық хромосомалар центромералары бөліну ұршығының экваторы кеңістігіне бағытталып ориаласа бастайды. Бүл I метафазаға сәйкес келеді.
I анафазада биваленттердің гомологиялық хромосомалары ажырап қарсы полюстерге кетеді. Осының нәтижесінде жас ядродағы хромосома саны дәл екІ есе азаяды. Әр жүптағы (биваленттегі) әкесінің және шешесінің хромосоманың екі полюо тін, біреуіне жету ықтималдығы тең болады, егер ол екеуінің біреуі бір полюске кетсе, екшшісі, сөз жоқ, екінші полюске ке-тетінін атап айту керек. Осы түрғыдан қарағанда гомологиялық хромосомалар біріне-бірі тәуелді болады. Алайда бір жұптағы гомологиялық хромосомалар басқа жүптағы хромосомаларға тәуелді емес, соның салдарынан хромосомалар комбинациясы алуан түрлі бола алады.
18-суреттегідей екі жұп хромосомалары бар клеткада терт түрлі жас ядро түзіледі де, ал олардағы хромосома жиынтығы бірдей болмайды.

Хромосомалардың алуан түрлі комбинацияларының (алмасып үйлесуінің) болуы мынаған байланысты:

біржұптағы хромосомалардың (А) ажырауы екінші жұптағы хро-мосомалардың (В) ажырап кетуіне тәуелді болмайды. Сондықтан II анафазада төрт типті клеткалар түзілуі мүмкін.
Хромосомалардың тәуелсіз комбинациялануын ңитологиялық жолмен ең алғаш 1917 жылы К.. Карозерс шегірткенің (Тгітегоігоріз ЗиИиза) мейозын гомологияльіқ жұптар хромосомаларының морфологиялық айырмасы бар (гетероморфты) формаларды зерттеу арқылы анықтады. Кейінірек бұл көптеген объектілерде зерттеліп, расталды, сөйтіп универсалды механизм екені дәлелденді.

Әр түрлі себептерге байланысты кейде барлық клеткаларда-ғы хромосома саны жартылай болатын организмдер кездеседі. Мұндайларды гаплоидты организмдер деп атайды. Гаплоидты организмдерде де жыныс клеткалары дамуы кезінде мейоз болады. Бірақ оның мейозы диплоидты организмдерікіндей емес, дүрыс жүрмейді. Осы жағдайда гомологиялық хромосомалар-дың коньюгациясы болмайды және I анафазада хромосомалар саны О мен п аралығында бола алатын клеткалар түзіле алады. Мейоз кезінде гомологиялық хромосомалардың әр жүбы өзіне гомологиялық емес жұптан тәуелсіз екендігін осы жағдайда көрсете алады. I телофазада хромосомалардың кездейсоқ бөлінуі мысалын гаплоидты томаттардың (Ьусорегзісигп езсиіепіит) (п=12) мейозынан бақылауға болады.

Гомологиялық хромосомалар арасындағы хиазмалар анафазаға дейін сақталады, бұл жағдай I анафазада әр бивалент-тегі хромосомалардың екі полюске дүрыс белінуін қамтамасыз етеді. Егер I анафазада гомологиялық хромосомалар арасында хиазмалар болмаса, онда хромосомалар бір ғана полюске кет-кен болар еді, ондай құбылыс салдарынан хромосомалар тең ажырамас еді және жынысты көбеюінде хромосомалардың саны мен жиынтығының түрақтылығы сақталмас еді.
Бірінші мейоздық бөлінудің келесі фазасы — өте қысқа уақытқа созылатын I телофаза.телофазадан кейін үнемі цитокинез басталмайды, кейде ол екінші мейоздық бөлінуден кейін жүзеге асады. Егер бірінші бөлінуден кейін цитокинез басталмаса, онда гаплоидты екі ядро бір клетканың ішінде қалады.

Мейоздық екі белінудің аралығындағы фазаны интеркинез деп атайды. Интерфазадан интеркинездің айырмасы хромосомалар репродукцияланбайды, ДНК. репликациясы болмайды. Олар екі еселенген және сіңлілі хроматидтерден түрады, ол хроматидтер де II профазада қосарланған болады, яғни жарты хро матидтерден тұрады. Бүл хромосома жіпшелерінің репродукциясы мейоз басталу алдында, интерфазаның өзінде-ақ болғанын көрсетеді. II профазаның митоз кезіндегі профазадан айырмасы жоқ.

II метафазада хромосомалар центромераларымен экватор кеңістігінде орналасады.

I анафазада центромералар айрылады да, әр хроматид дербес хромосомаға айналады. II телофазада хромосомалардың ажырап екі полюске таралуы аяқталады және цитокинез басталады.

Сонымен, бірінші мейоздық бөліну нәтижесінде хромосомалар саны жарты, яғни гаплоидты екі ядро түзіледі, сондықтан мейоздың бірінші бөлінуін редукциялық деп атайды. Екінші мейоздық бөліну кезінде әр ядро тағы да бөлінеді, бірақ бұл жағдайда сіңлілі хроматидтерден пайда болған хромосомалар ғана ажырап айрылысады. Сондықтан митоз сияқты өтетін екінші белінуді теңестіруші немесе эквациялық бөліну деп атайды. Со-нымен, мейозға ұшыраған әр клеткадан кезектесіп екі рет белін-геннен кейін төрт клетка тузіледі, олардағы хромосома саны жарты болады. Органоидтардың клеткаларға тарап бөлінуі мейозда да митоздағыдай сірә, кездейсоқ болса керек.

Мейоз профазасында хромосомалар ерекше күйде болатындықтан және олардың редукциялануы нәтижесінде жыныс клеткаларының гаплоидты ядросындағы әкесі мен шешесінің хромосомаларының комбинациялары алуан түрлі болуы мүмкін. Мы-салы кәді (Сгеріз саріііагіз) есімдігіндегі сияқты клеткадағы хромосом саны 2п = 6 болса, онда хромосомалар айырылу кезін-дегі комбинациялар саны 23 = 8 болады, ал адамның хромосома саны 2п = 46 болғандықтан, комбинациялану мүмкіндігі 223 болады. Жынысты жолмен көбею кезінде бүл жағдай белгілердің және қасиеттердің тұқым қуалау заңдылығына тікелей қатысты болады. 

Мейоздың ерекшелігі.

Жыныссыз көбею кезінде бір клетка үрпағынан екінші клетка ұрпағына түқым қуалаушы белгілердің берілуін қамтамасыз ететін механизм ретінде митоз қандай маңызды болса, жынысты көбею кезінде мейоз дәл сондай механизм қызметін атқарады.
Бұл екеуінің үлкен айырмасы әсіресе I профазада байқалады.

Митоздағы ДНК синтезі тек интерфазада ғана жүреді, ал мейоз кезінде ДНК синтезі (жалпы мөлшерінің 0,4%) профазада да (зигонема, пахинема) болады, сөйтіп хромосомалардың бір қалыпты коньюгациясың және учаскелерінің алмасуын қам-тамасыз етеді. Мейозда біреуі аналық жыныс клеткасынан, екіншісі аталық жыныс клеткасынан келіп қосылған гомологиялық хромосомалар жұптасып, учаскелерін алмасады. Митозда мұндай процесс жоқ. Мейоз профазасының соңына таман және метафазасының басқы кезіғіде экватор жазықтығына гомологиялық хромосомалар жүптары орналасады, олар биваленттер деп аталады.

Митозда біз экваториалдық пластинкада жеке хромосомаларды көреміз. Бүдан соңғы аса маңызды айырмашылық анафазаға байланысты. Редукциялық бөлінудегі анафаза кезінде бөліну полюстеріне гомологиялық хромосомалар бөлініп кетеді: әр жүптағы гомологиялық хромосомалардың біреуі бір полюске, екіншісі екінші полюске кетеді; осының нәтижесінде клеткалардағы хромосомалар саны гаплоидты болады. Митозда барлық хромосомалар жиынтығының әр жартысы әр полюске кетеді, сондықтан клеткалардағы хромосомалар саны диплоидты болады.
Мктозда ядроның әр бөліну циклі хромосомалар репродукциясымен байланысты болады, ал мейозда интерфазадағы бір репродукция екі рет бөлінуді қамтамасыз етеді.

Мейоз жыныс клеткаларының дамуының бір кезеңі ғана. Мейоздан кейін пісіп жетілетін жыныс клеткалары — гаметалардың қалыптасу кезеңі басталады. Жыныс клеткаларының бүкіл түзілу процесі гаметогенез деп аталады.

МЕЙОЗДЫҢ БҰЗЫЛУЫ

Кейбір кезде мейоз процесінің бұзылуынан жаңа ағзаға бастау беретін жыныс жасушалары  өзінің генетикалық аппаратын өзгерте алаты, яғни мутациялау. Бұл мутациялар көбіне хромасомалар санымен, немесе олардың құрылымының өзгеруімен байланысты.

Хромасомалардың құрылымдық өзгеруі жиі бірінші мейоздық бөлінудің профазасында пайда болады. Бұл процестің осы кезеңіндегі болатын күрделігі және ұзақтылығымен анықталады. Бұл процесті тең емес кроссенговер деп атайды. Тең емес кроссенговер кезінде хромасомалардың бірі қосымша генетикалық материал алуы мүмкін, ал гомологиялық хромасомада оның жетіспеушілігі болуы мүмкін. Егер ата – аналардың біреуінде  гаметаларының осындай анамалиялары болатын болса, онда олар дамып келе жатқан ағзаның барлық жасушасында байқалады, оны толық мутант деуге де болады.

Хромасомалардың санының өзгеруі хромасомалардың жетіспеушілігіне немесе артық пайда болуымен (гетероплоидия), және де гаплоидты хромасомалардың қосылуымен (полиплоидия) көрінеді. Егер мейоздың бірінші бөлінуінің анафазасында бір немесе бірнеше жұптың гомологиялық хромасомалары ажырамайтын болса және жасушаның полюстерінің біріне бағытталатын болса, онда гетероплоидты жынысты жасушалар пайда болады.  Бұл кезде жынысты жасушаларының біреуі, қалыптыға қарағанда, бір немесе бірнеше хромасомаға артық болады, ал басқасы – сондай мөлшерде кем болады. Бұл көріністі хромасомалардың ажырамауы деп атайды.

Гетероплоидты гаметаның қалыпты гаплоидтымен жынысты жасушамен қосылғаннан кейін, тақ санды хромасомалы, зигота түзіледі. Моносамияны (2n-1), трисомияны (2n+1) және полисомияны ажыратады. Моносомия зиготаны ерте даму сатысында өлімге әкеледі, бірақ артық хромасомасы бар зигота өмір сүріп, бөлінуге кіріседі. Бірақ олардың ішінде көбінесе патологиялық көріністері бар ерекше түрлері де пайда болады. Адамдарда хромасомалардың ажырамауының себебінен пайда болатын, жиі кездесетін хромасомды аурулар, — Даун синдромы немесе 21 жұп хромасомды трисомия (2n+1); Клайнфельтер синдромы (47 XXY), Шерешевский-Тернер синдромы (45 X0) және т.б.

Полиплоидтар, немесе гаплоидты хромасомдардың артық санымен ерекше түрлер, тек митоз процесінің бұзылуымен байланысты емес, және де мейоздың да бұзылуының кесірінен пайда болады. Жасушаның мейоздық бөлінуі кезінде веретеннің бөлінуінің жасанды бұзылуы коньюгирленген хромасомалар қарама қарсы полюстерге ажырамауына әкеледі. Осылай гаплоидты емес, диплоидты жыныс жасушалары пайда болады. Оларды қалыпты гаметалармен ұрықтандыру кезінде триплоидты (3n) хромасомалы зиготалар пайда болады. Тетраплоидты зиготалар (4n) ұрықтану кезінде екі диплоидты жыныс жасушалары қатысуы арқылы алынады.

Полиплоидты формалар өсімдіктер арасында кең таралған және мүшелердің мөлшерінің үлкеюімен, бойының ұзаруымен, және де жоғары өнімділікпен  ажыратылады. Жануарларда полиплоидтар сирек кездеседі, өйткені хромасомалардың санының көбеюі, оларда гаметогенез уақытындағы мейоз кезінде қателердің пайда болуы мүмкін.

 

Қорытынды:

Мейоз (гр. meіosіs — кішірею, азаю) — жетіліп келе жатқан жыныс жасушаларының (гаметалардың) бөлінуінен хромосомалар санының азаюы (редукциясы). Мейоз кезінде әрбір жасуша екі рет, ал хромосомалар бір-ақ рет бөлінеді. Осының нәтижесінде жасушалардың гаметадағы хромосомалар саны бастапқы кезеңдегіден екі есе азаяды. Жануарларда мейоз жыныс жасушалар пайда болғанда (гаметогенез), ал жоғары сатыдағы өсімдіктерде споралары түзіле бастағанда жүреді. Кейбір төмен сатыдағы өсімдіктерде мейоз гаметалар түзілгенде жүре бастайды. Мейоз барлық организмдерде бірдей жүреді. Егер де ұрықтану диплоидтық жасушаларда жүрсе, онда ұрпақтардың плоидтығы келесі әр буында геометриялық прогрессиямен көтеріледі. Мейоздың арқасында гаметалар барлық уақытта гаплоидты жағдайда болады, бұл организмнің дене жасушаларының диплоидтығын сақтауға мүмкіншілік береді. Мейоздың бөліну уақытындағы екі сатысын 1-мейоз және 2-мейоз деп атайды.

Әрбір мейоздық бөлінуде төрт сатысы бар: профаза, метафаза, анафаза және телофаза.

1-мейоздың профазасы лептотена, зиготена, пахитена, диплотена және диакинез секілді бес кіші кезеңдерден тұрады.

Лептотенаға (жіңішке жіпшелер сатысы) хромосомалардың тығыздалуы және спираль тәрізденуі тән. Зиготена (жіпшелердің бірігу сатысы) кезінде гомологты хромосомалар бір-біріне жақындап ұзына бойы жұптанады да, коньюгацияланады. Пахитена сатысында (жуан жіпшелер сатысы) гомологты хромосомалардың хроматидтері айқасады (кроссинговер). Нәтижесінде әр гомологта аталық және аналық тұқым қуалаушылық материал араласады. Диплотена (екі жіпшелер сатысы) гомологтар бір-бірінен ажырасуынан және хиазма пайда болуынан басталады. Диакинез (екі жіпшелердің ажырасу сатысы) хромосомалардың барынша жуанданып және спираль тәрізденуімен сипатталады; хиазмалар биваленттердің ұшына (шетіне) қарай жылжиды. Диакинезаяқталғанда, ядроның қабықшасы және ядрошықтар еріп, жойылып кетеді. Әр жасушада хромосомалардың саны мейоздың бастапқы кезеңіндей екі қатар (2N) емес, бір N болады. ІІ профаза өте тез өтеді немесе мүлдем болмайды. ІІ метафазада хромосомалар центромераларымен ұршық жіпшелерге жабысып, метафаза пластинкасында орналасады. ІІ анафазада әр центромера екі бөлініп, жаңа хроматидтер хромосомаларға айналып, қарама-қарсы полюстерге орналасады. ІІ телофаза екі гаплоидтық ядроның сыртында ядролық мембрана құрылуымен аяқталады.

Мейоздың тізбектеліп екі бөлінуінің нәтижесінде бастапқы бір диплоидтық жасушадан төрт гаплоидтық жасушалар құрылады. Мейоздың биологиялық маңызы өте зор. Мейоз жыныс жолымен көбейетін организмдер ұрпақтарының хромосома санының тұрақтылығын қамтамасыз етіп, гаметаларда жаңа гендік комбинациялар пайда болуына мүмкіншілік береді.

Источник: medkenes.kz

Мейоз (грекше meiosis- азаю) митоздың ерекше формасы. Бөлінудің бұл ерекше түрі жыныстық жолмен көбейетін эукариоттарға тән. Ұрықтану кезінде гаметалардың ядролары міндетті түрде қосылады, соның нәтижесінде зиготада ДНК мен хромосомалардың саны екі есе көбейеді. Сондықтан жыныс клеткалары түзілген кезде хромосомалардың санын кемітетін механизм болуы керек. Бұл мейоз процесі кезінде пісіп- жетәлуші жыныс клеткаларының арнаулы бөлініуі кезінде, редукциялық бөлінуде қамтамасыз етіледі. Осының нәтижесінде клеткадағы хромосомалардың саны екі есе кемиді. Бұл процесс Д НК санының бір рет қана екі еселенумен жүретін ядроның екі бөлініуінен тұрады. Мтоз кезінде хромосомалар санының редукциялануынан баска, бөлінудің бұл типін митоздан ажырататын көптеген процестер жүреді. Оның бірі гендік материалдың рекомбинациясы, гомолокты хромосомалардың өзара участіктермен алмасу (кроссинговер). Сонымен бірге мейозға бірінші бөлініудің профазасында транскрипцияның актифтенуі тән және бірінші мен екінші бөлініудің арасында S -фаза болмайды.

Мейоз I және II деп белгілінетін екі клеткалық бөлінулермен қамтамасыз етіледі Бұлардың нәтижесінде әрқайсысында хромосомалардың гаплоидтың жинағы бар төрт клетка пайда болады. Жыныстардың екеуінде де ақырғы өнімдерін есептемегенде мейоз негізінде ұқсас жүреді. Мейоз митоз сияқты бәрнеше кезеңдерден тұрады. Профаза, мейозда баяу жүреді, сондықтан көп уақытқа созылады. Бірінші (I) мейоздық бөлініудің профазасы бес кезеңнен тұрады. Лептонема- жіңішке жіптер кезеңі, зигонема- бірігуші жіптер кезеңі, пахинема- жуан жіптер кезеңі, диплонема- қос жіптер кезеңі , диакинез – оқшауланған қос жіптер кезеңі,(34-сурет) .

Дифференциация проблемасы цитологиядағы маңызды және күрделі проблемалардың бірі. Тұтас организмде клеткалардың белгілі түрлері нақтылы қызмет атқаруға бейімделген. Организімнің онтогенетикалық және филогенетикалық дамуы кезінде әр түрлі клеткалар типтерінің белгілі бағытта мамандалуы жүреді. Жеке дамудың барысында біртекті клеткалардан құрылысы мен қызметі жағынан ажырайтын түрлі клеткалардың пайда болуын дифференциация процесі деп атайды.

Клеткалардың дифференциациялануы (мамандануы) организм тіршілігінде үздіксіз жүреді. Бірақ та бұл процестің жоғары дәрежедегі жеделділігі эмбриондық дәуірде байқалады.

Организмдердің көпшілігі бір клеткадан ұрықтанған жұмыртқадан дамиды. Бұл клетка тез бөлініп бластуланы құрайды, оның құрамында келешек ұлпалар мен органдар байқалмайды. Осы кезге дейін түрлердің көпшілігінде сандық қаны өзгерістер жүреді. Бластуланы құраушы клеткалар топтанып ажырауымен гаструлалану жүреді, үш ұрықтық жапырақша пайда болады және келешек органдар детерминацияланады. Осы кезден бастап әр түрлі ұлпалар қалыптасып (гистогенез) және ұлпалардан кейін органдар түзіліп (органогенез) клеткалық дифференциация басталады. Дифференциациялану барысында клеткалардың онан әрі даму жолдары мүмкіншілігінің шектелуі айқын көрінеді.

Дифференцировка үш факторлардың өзара әрекеттесуіне байланысты- ядроның, цитоплазманың және қоршаған ортаның.

Патологиялық митоз мутацияның пайда болуының механизмдерінің бірі.Көптеген аурулардың пайда болуы патологиялық митоздармен байланысты. Қалыпты жүрмейтін митоздар мен хромосомалық абррация (қатерлі ісік ауруларында) сәуле ауруларында және вирустық инфнкцияда жиі кездеседі.

Источник: baribar.kz

Жасушаның бөлінуі екі кезеңнен тұрады, оның бөлінуге дайындық кезеңі – интерфаза, ал бөліну кезеңі – митоз деп аталады. Митоздың биологиялық маңызы — хромосома санының екі еселенуі және олардың жас клеткаларға тең бөлінуі. Митоз (кариокинез)

 

Көп жасушалы организмдер жасушаларының көбеюінің негізгі жолы — митоз немесе жасушалардың бөлінуі болып табылады. Жасушаның тіршілігін шартты түрде екі кезеңге бөлуге болады: интерфаза — жасушаның митоздық бөлінуге дайындық кезеңі және нағыз бөліну кезеңі. Екі кезең бірігіп митоздық кезеңді құрайды. Көбеюдің негізі ДНҚ-да жазылған генетикалық ақпаратты сақтау және тасымалдау болғандықтан, митоздың ең басты сипаты — ДНҚ-ның орналасатын жері хромосомалардың күйіне байланысты.

 

Митоздық бөліну кезінде бір диплоидті жасушадан (2п) генетикалық материалы теңдей бөлінген екі диплоидті жасуша түзіледі. Митоз төрт фазадан тұрады:

1. Профаза.

2. Метафаза.

3. Анафаза.

4. Телофаза.

 

Профазада ядро көлемі үлкейіп, хромосомалар ширатыла бастайды, екі центриоль жасуша орталығы жасушаның полюстеріне ажырайды. Хромосомалар ширатылып, жіпшеге айналып, ядрошық бұзылады. Ядро қабықшасы ыдырайды. Жасуша орталығының центриольдері жасуша полюсіне тартылып, олардың арасындағы микротүтікшелері бөліну ұршығын түзеді. Профаза соңында ядро қабықшасы жеке фрагменттерге бөлініп, олардың шеткі ұштары қабысады. Нәтижесінде эндоплазмалық торға ұқсас ұсақ көпіршіктер түзіледі. Профаза кезеңінде хромосоманың ширатылуы тоқтамайды. Соңында қысқа әрі қалың хромосомаларға айналады. Ядро қабықшасы жойылғаннан кейін, хромосомалар цитоплазмада еркін әрі ретсіз орналасады. Бұл — метафазаның басталғанын білдіреді.

Профаза қазақша Профаза

 

Метафазада хромосомалардың ширатылуы күшті жүреді және полюстерден бірдей қашықтықта орналасқан қысқарған хромосомалар жасуша экваторына бағытталады. Бөліну ұршығының түзілуі аяқталады. Хромосомалардың центромерлі бөліктері белгілі тәртіппен бір жазықтық бойына орналасады. Метафазада пентромер аймағында ғана байланысқан екі хроматидтен тұратын хромосома анық көрінеді. Әр хромосома екі хроматидтен тұрады. Экватор жазықтығына жинақталған хромосомалардың әрқайсысы ахроматин (бөліну жіпшесі) жіпшелеріне жабысады. Ахроматин жіпшесі бекінген хроматидтер жасушаның екі жақ полюсіне жылжиды. Бұл процес анафазаның басталғанының белгісі.

Профаза қазақша Метафаза

 

Анафазада центромерлер бөлінеді де, осы кезеңнен бастап ахроматин жіпшелеріне бекінген хроматидтер бір-бірінен ажырап, жеке хромосомаларға айналады. Центромерлерге бекітілген жіпшелер хромосомаларды жасуша полюстеріне тартады, ал хромосома иықтары центромерлерге карай енжар түрде ілеседі. Сонымен интерфаза кезеңінде екі еселенген хромосомалар анафазада хроматидтерге айналып, жасушаның полюстеріне ажырайды. Жасушаның әр полюсінде бір хроматидтен тұратын хромосома, яғни бүл кезеңде жасушада екі диплоидті хромосома жиынтығы пайда болады. Анафазаның соңында хромосоманың шиыршығы жазылады, хромосомалар біртіндеп жіңішкеріп ұзарады. Бұл — телефазаның бастамасы.

Профаза қазақша Анафаза

 

Жасушаның митоздық бөлінуін телофаза аяқтайды. Хромосомалар полюстерге жиналып, шиыршығы жазылып, нашар көрінеді. Цитоплазманың мембраналық құрылымынан ядро қабықшасы түзіледі. Жануарлар жасушасында цитоплазма екі кішкене мөлшерлі жасуша денешіктеріне тартылу арқылы бөлінеді. Оны цитокинез деп атайды. Олардың әрбіреуінде бір диплоидті хромосома жиынтығы пайда болады. Хромосомалар екі жас жасушаға тең бөлінеді. Ядрошық түзіледі. Бөліну ұршығы бұзылады. Аналық жасуша екі жаңа ұрпақ жасушаларына бөлінеді.

Профаза қазақша Телофаза

Источник: itest.kz