mejoza
 
Encyklopedia PWN
mejoza
[gr. meíōsis ‘zmniejszenie’],
kariokineza redukcyjna,
biol. podział redukcyjny jądra komórkowego, prowadzący do wytworzenia haploidalnych komórek płciowych, czyli gamet, u zwierząt tkankowych (oogeneza, spermatogeneza), zarodników u mszaków i paprotników oraz ich odpowiedników u roślin nasiennych (sporogeneza); u organizmów niższych (np. glonów, pierwotniaków) mejoza nie musi być związana z produkcją gamet bądź zarodników i zachodzi w różnych fazach cyklu życiowego (koniugacja, przemiana pokoleń).
W procesie mejozy następuje redukcja liczby chromosomów do połowy, zachodząca poprzez rozdział chromosomów homologicznych między jądra komórek potomnych.
Każdy podział mejotyczny obejmuje 2 sprzężone ze sobą kolejne podziały jąder, podobne do mitozy; tylko 1. podział jest właściwym podziałem redukcyjnym i zawsze jest poprzedzony replikacją DNA. Pierwsza faza mejozy, czyli I profaza, jest najdłuższą fazą mejozy i wyróżnia się w niej kilka stadiów: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakinezę. W leptotenie następuje spiralizacja nici chromatynowych (upakowanie) i wyodrębnienie nitkowatych chromosomów. W zygotenie zachodzi koniugacja chromosomów homologicznych (tzw. synapsis), czyli łączenie się w pary (biwalenty), w efekcie powstają tzw. tetrady (biwalent składający się z 4 chromatyd); między chromosomami homologicznymi powstaje szczególna, spajająca struktura białkowa, kompleks synaptonemalny — strukturalne podłoże procesów crossing-over, zachodzących w pachytenie i prowadzących do rekombinacji genetycznej; chromosomy w tym stadium grubieją i stają się krótsze, są widoczne chiazmy. W diplotenie zachodzi dalsze skracanie (kondensacja) chromosomów, redukcja liczby chiazm, redukcja kompleksu synaptonemalnego i rozpoczęcie separacji chromosomów homologicznych (desynapsis); u niektórych gatunków następuje zahamowanie mejozy na tym etapie na wiele lat; w tej fazie następuje intensyfikacja procesów syntezy specyficznych białek, prostopadle do osi chromosomu tworzą się pętle rozluźnionej chromatyny, na których odbywa się transkrypcja. W diakinezie dochodzi do zakończenia procesów kondensacji chromosomów (skracają się i grubieją), zanika jąderko i osłonka jądrowa. W drugiej fazie mejozy, I metafazie, powstaje wrzeciono podziałowe, którego mikrotubule kinetochorowe łączą się z biwalentami i kierują je ku płaszczyźnie równikowej (powstaje płytka metafazowa), a w anafazie pierwszego podziału następuje rozejście się całych chromosomów homologicznych (matczynego i ojcowskiego) każdego biwalentu do przeciwległych biegunów — następuje przypadkowa, niezależna segregacja chromosomów, w której rezultacie każde z potomnych jąder otrzymuje połowę chromosomów komórki macierzystej; w ostatniej fazie, w I telofazie, powstają 2 jądra ze zmniejszoną, haploidalną liczbą chromosomów, które mogą ulegać despiralizacji.
Zwykle po pierwszym podziale następuje 2. podział mejotyczny, zwany też podziałem ekwacyjnym lub wyrównawczym, w którym jądra dzielą się jak w zwykłej mitozie; u niektórych gatunków I anafaza przechodzi bezpośrednio w II profazę lub nawet w II metafazę, z pominięciem I telofazy i cytokinezy. W II metafazie chromosomy, tak jak w mitozie, układają się w płytkę metafazową, kształtuje się 2. wrzeciono podziałowe; w oogenezie niektórych kręgowców, m.in. człowieka, proces mejozy na tym etapie zostaje zahamowany aż do czasu zapłodnienia. W II anafazie chromatydy chromosomów rozdzielają się i do przeciwległych biegunów przemieszczają się już pojedyncze chromosomy (chromatydy), zwane chromosomami siostrzanymi; po odtworzeniu w II telofazie jąderka i osłonki jądrowej następuje zwykle cytokineza. W efekcie w mejozie z jednej komórki diploidalnej powstają 4 komórki haploidalne.
Czas trwania mejozy u różnych gatunków jest różny, od kilkunastu godzin (u pantofelka podczas koniugacji) do kilkudziesięciu lat (w oogenezie u samic ssaków). Mejoza jest czynnikiem, który zapewnia stałość zespołu chromosomów w kolejnych pokoleniach, zapobiegając podwajaniu się liczby chromosomów przy zapłodnieniu. Jednocześnie crossing-over i niezależna segregacja chromosomów w I anafazie stwarzają możliwość ogromnej różnorodności genetycznej; natomiast zaburzenia w przebiegu mejozy prowadzą do poważnych wad rozwojowych. Badania i odkrycia dotyczące mejozy są związane m.in. z nazwiskami: Th.H. Boveriego (1887), E. Strasburgera (1888), Th.H. Montgomery’ego (1901), F.A. Janssensa (1909), C.D. Darlingtona (1931).
Ilustracje
Mejoza. rys. J. Babicki/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia