מיוזה

הַגדָרָה

מיוזה היא סוג מיוחד של חלוקת גרעינים ומוכרת גם בשם מיוזה. הוא מכיל שתי חלוקות שהופכות תא הורה דיפלואידי לארבעה תאי בת מפושטים.

תאי בת אלה כוללים כל אחד כרומוזום כרומידום ואינם זהים. תאי נבט אלה נחוצים להתרבות מינית.

מבוא

אצל גברים תאי הנבט הם תאי הזרע הנוצרים באשכים. המקבילה אצל נשים היא תאי הביציות שיש לה מלידה.

תא נבט חיידקי אחד מכל הורה מתמזג לסט כפול של כרומוזומים, שנמצא בכל תאי הגוף האחרים.

אם אחת משתי הפילוגים לקויה במהלך מיוזה, סטיות כרומוזומליות מספריות, כמו טריזומיה 21 (המכונה תסמונת דאון).

מה הפונקציה של מיוזה?

תפקוד המיוזה הוא ייצור תאי נבט בדברים חיים ונשים כאחד. אלה נדרשים להתרבות מינית ונמצאים בהתאם ביונקים ובבני אדם.

אחרי מיוזה, תא עם כפול (דיפלואיד) סט כרומוזום של ארבעה תאים עם פשוט (haploid) סט כרומוזומים.

הפחתה זו במערכת הכרומוזומים חשובה מאוד, שכן אחרת שני תאי נבט עם קבוצה כפולה של כרומוזומים יתמזגו יחד במהלך ההפריה. התוצאה תהיה יצור חי עם ארבע פעמים (טטראפלויד) סט כרומוזומים. אי-תקינות כרומוזומלית זו מהווה כ -5% מכל ההפלות.

בנוסף להפחתת מספר הכרומוזומים והפקת תאי נבט, למיוזה תפקיד נוסף. על ידי חלוקה אקראית של הכרומטידים לארבעת תאי הבת, מיוזה מבטיחה גיוון גנטי.

בנוסף להתפלגות האקראית של הגנום, יש גם חילופי מידע גנטי בין כרומוזומים אמהיים ואמהיים. תהליך זה ידוע כחצייה ומגביר את השילוב הגנטי והגיוון מחדש.

נושא זה עשוי לעניין אותך גםמשימות של גרעין התא

מה מהלך המיוזה?

מהלך המיוזה תמיד זהה וניתן לחלק אותו בערך לשני חלקים. אלה בתורם מורכבים ממספר שלבים, אשר עם זאת זהים בשתי האוגדות.

חלוקה ראשונה של מיוזה

Meiosis מתחיל בהכפלה של שני הכרומטים, כך שלתא יש קבוצה כפולה של כרומוזומים עם ארבעה כרומטים. אחריה נפתחת החלוקה הראשונה של המיוזה, בה שני זוגות הכרומוזומים מופרדים זה מזה.

לשני התאים המתקבלים כל אחד מהם כרומוזום עם שני כרומטים. חלוקה זו ידועה כחלוקת הפחתה, שכן מערך הכרומוזומים הכפול מחצית. זה פועל בכמה שלבים שיש להם אותם שמות כמו במיטוזה:

• משפט
• מטאפזה
• אנפזה
• טלופאז.

בנוסף, בחלק זה של מיוזה, החומר הגנטי עדיין נכלב מחדש בתוך הכרומוזומים. זהו חילופי חלקים מסוימים של DNA בין שני הכרומוזומים הידועים כמעבר.

חלוקה שנייה של מיוזה

החלק השני של המיוזה מורכב מהחלוקה כביכול של המשוואה. כאן שתי הכרומטים האחות מופרדים זה מזה. בסך הכל נוצרים ארבעה תאי נבט המכילים כחומר גנטי רק כרומיד אחד.

כמו בחלוקה המיוטית הראשונה, ארבעת השלבים (פרובאז, מטאפזה, אנאפאז, טלופאז) למצוא שוב.

ניתן להשוות את ההפרדה בין הכרומטידים האחות בחלק השני של המיוזה למיטוזה, שכן שם מופרדים הכרומטידים ונמשכים לקטבי תאים מנוגדים.

מהם השלבים של מיוזה?

מיוזה חשובה להתפתחות תאי נבט וניתן לחלק אותה לשלבים שונים. ראשית כל, יש להבדיל בין מיוזה I למיוזה II. חלוקה זו הגיונית מכיוון ששתי חלוקות תאים מתרחשות במהלך מיוזה.

החלוקה הראשונה נקראת חלוקת ההפחתה מכיוון ששני הכרומוזומים ההומולוגיים מופרדים זה מזה. זה יוצר מערכת כרומוזומים יחידה ממערכת כרומוזומים כפולה.

ניתן לחלק את המיוזה הראשונה הזו לארבעה שלבים:

• משפט הראשון
• Metaphase I.
• אנאפאסה I.
• טלופאז א.

לתא המקורי שני כרומוזומים המשוכפלים על ידי שכפול. התוצאה היא תא עם ארבעה כרומטידים.

בניבוי הכרומוזומים דחוסים ומתקרבים זה לזה. קרבה מרחבית זו של שני הכרומוזומים חשובה למעבר הבא. שני הכרומוזומים מחליפים חומר גנטי, מה שמגדיל את הגיוון הגנטי.

לאחר מכן מגיע המטאפזה, בה שני הכרומוזומים ההומולוגיים מסודרים במישור המשווה. במקביל נוצר מנגנון הציר.

באנאפזה, זוגות הכרומוזומים מופרדים זה מזה ונמשכים אל קטבי התאים ההפוכים.

בשלב האחרון, הטלופאז, קרום התא מכווץ כך שנוצרים שני תאי בת. לאלה יש מערכת כרומוזומים פשוטה, אך היא מורכבת משני כרומטים.

אחריה מגיעה המחלקה השנייה של המיוזה. זה נקרא חלוקת משוואות ומשפיע על שני תאי הבת המטופלים. במהלך חלוקה זו מופרדים הכרומטידים האחות זה מזה, כך שבסך הכל תוצאה של ארבעה תאים עם תוצאה כרומטית אחת.

Meiosis II דומה מאוד למיטוזה וניתן לחלק אותו לאותם שלבים:

• משפט שני
• Metaphase II
• אנפיסה II
• טלופאז II

בתבואה מתכווצים כרומטידים אחות ומנגנון הציר מתחיל להיווצר.

במטאפאז, הכרומטידים מסודרים במישור המשווה כך ששני הכרומטים נמצאים בערך באותו המרחק מקוטב התא.

באנאפזה, כרומטידיות האחות מופרדות זו מזו ונודדות לעבר עמוד התא.

בטלופאז קרום התא מכווץ מחדש ומעטפות גרעין חדשות נוצרות.

זה הביא לסך הכל ארבעה תאי בת המכילים סט פשוט של כרומוזומים בצורת כרומטיד כחומר גנטי.

תאי נבט אלה, תאי מין או גמטות, נוצרים באופן שונה בשני המינים.

אצל נשים תאי הביציות קיימים מלידה, אך הם נמצאים במעין מצב רדום עד גיל ההתבגרות. עם תחילת הבגרות המינית, תא בביצה מתבגר מדי חודש, ואז ניתן להפריה.

אצל גברים, ייצור הזרע באשכים אינו מתחיל עד תחילת גיל ההתבגרות. בניגוד לנשים, גברים עדיין מסוגלים ליצור תאי נבט עד גיל זקנה.

מה ההבדל למיטוזה?

מיוזה דומה מאוד למיטוזה ביחס לחלוקה המיוטית השנייה, אך ישנם כמה הבדלים בין שתי חלוקות גרעין התא.

• תוֹצָאָה

התוצאה של מיוזה הם תאי נבט עם סט פשוט של כרומוזומים המתאימים להתרבות מינית. במיטוזה נוצרים תאי בת זהים עם קבוצה כפולה של כרומוזומים. לתאים אלה אין פונקציה של רבייה, אלא מחליפים תאי גוף ישנים, מתים או שאינם עוד מלאים.

• מספר החטיבות

הבדל נוסף בין מיוזה למיטוזה הוא מספר החלוקות השונה. שתי חלוקות נחוצות במיוזה. בחלוקת ההפחתה הראשונה מופרדים שני זוגות הכרומוזומים; בחלוקת המשוואה הבאה, שני הכרומטידים אחים מופרדים זה מזה.

לעומת זאת, עם המיטוזה, די בחלוקה אחת. בחלוקה האחת הזו מופרדים הכרומטידים של האחות כך שמתעוררים שני תאי בת זהים גנטית.

• מֶשֶׁך

עם זאת, מיוזה ומיטוזה נבדלות זו מזו לא רק בתפקודן ובמספר החלוקות שלהן, אלא גם בתקופתן. מיטוזיס הוא תהליך מהיר יחסית שלוקח כשעה להשלמתו. מיוזיס, לעומת זאת, לוקח הרבה יותר זמן ויכול לקפוא על שמריו בשלב אחד במשך כמה שנים ואפילו עשרות שנים.

כך במקרה של תאי הביציות שכבר נוצרו בלידה, אך כולם במצב שינה עד שהם מגיעים לבגרות מינית.

התפתחות תאי המין הגבריים, הזרע, אורכת גם היא כ- 64 יום. מתוכם, כ- 24 יום נופלים למיוזה.

תוכל למצוא מידע נוסף בנושא זה בכתובת: מיטוזיס - הסבר פשוט!

מה המעבר?

המעבר מתאר את חילופי החומרים הגנטיים בין שני כרומטים. בתהליך, אלה ניגשים זה לזה, חוצים ואז מחליפים שברי DNA מסוימים.

תהליך זה מתרחש במהלך חלוקת תאי הנבט (מיוזה) במקום. ניתן להקצות את המעבר לנבוא הראשון, אותו ניתן לחלק לחמישה שלבים.

לפני תחילת החלוקה הראשונה של המיוזה, הכפילה את ה- DNA כך שיש בתא ארבעה כרומטים. השלב הראשון של הנבואה הראשונה הוא זה לפטוטן, שבהם הכרומוזומים מתעבים ונראים לעין תחת מיקרוסקופ האור.

זה הבא זיגוטן, בו הכרומוזומים מתקרבים זה לזה ונוצר זיווג כרומוזום הומולוגי. קרבה מרחבית זו של שני הכרומוזומים הינה תנאי הכרחי להחלפת חומר גנטי. במקביל נוצר המתחם הסינפטוני. זהו קומפלקס של כמה חלבונים הנוצר בין הכרומוזומים ומבטיח את המיקום המדויק של אלה.

להלן פאצ'יטאן המעבר בפועל מתרחש כעת. בשני השלבים הקודמים כבר היו הפסקות ב- DNA. כעת חוצים שני כרומטים זה בזה ונקודות השבירה מתוקנות. הכרומוזומים האימהיים והאבהיים מחליפים קטעים קטנים של DNA. קרוסאוברים אלה נראים כ chiasmata מתחת למיקרוסקופ האור.

בתוך ה דיפלומה המתחם הסינפונטלי מתמוסס והכרומוזומים קשורים רק זה לזה בשכמאסמטה.

בשלב האחרון של נבואה אני, ה דיאקינזיס, הממברנה הגרעינית מתמוססת, הציר המיטוטי מתחיל להצטבר ומיוזה יכולה להתרחש ברצף הרגיל.

המעבר משמש לשילוב בין-כרומוזומאלי ויחד עם הקצאת האקראיות של החומר הגנטי לתאי הנבט ממלא תפקיד חשוב במגוון המאפיינים.

כיצד מתרחשת טריזומיה 21?

טריזומיה 21 היא מחלה הנגרמת על ידי נוכחות משולשת של הכרומוזום ה -21. בתאים בריאים ישנם כרומוזומים כפולים, כך שבבני אדם יש בסך הכל 46 כרומוזומים. לחולה עם טריזומיה 21 יש 47 כרומוזומים ויש לו תסמונת דאון.

נוכחותו המשולשת של הכרומוזום ה 21 נגרמת ברוב המקרים כתוצאה משגיאה במיוזה.

מיוזה הופכת תא עם 4 כרומטידים לארבעה תאי נבט כאשר כרומטיד אחד כל אחד דרך שתי חלוקות. עם זאת, טעויות יכולות להתרחש בשני הפדיונות. כתוצאה מכך הכרומטידים אינם מופצים כראוי על פני תאי הנבט ותאי נבט עם שני כרומטידים עוקבים אחר כך.

בתאי נבט אלה יש כרומוזומים בודדים כפולים, בתסמונת דאון הכרומוזום ה -21. אם תא ביצה כזה מתמזג עם זרע בריא, לעובר יש את הכרומוזום ה -21 בשלושה עותקים.

הסימפטומים של סטייה כרומוזומלית מספרית זו הם מגוונים ויכולים להשתנות בחומרתם. לעתים קרובות ילדים כאלה הם מפגרים רוחנית, מוכים ובעלי מומים מולדים.

הסיכון למחלות עולה עם גיל האם, כך שנשים בהריון מבוגרות רבות מעדיפות לבצע בדיקת מי שפיר.

אם יש לך עניין נוסף בנושא זה, קרא את המאמר הבא שלנו בהמשך: תסמונת דאון

המלצות מצוות העורכים

מידע כללי נוסף עשוי לעניין אותך גם:

• מיטוזיס - הסבר פשוט!
• סט כרומוזומים - איך זה בבני אדם?
• מוטציה בכרומוזום - אילו מהם יש?