Мейоз

Фазы мейоза.

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. Диакинез аяқталғанда, 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.

Диакинез

Бұд фазада хромосомалардың шиыршықтануы ең жоғары шегіне жетеді. Осыған байланысты хромосомалар минимальды түрде қысқарып, максимальді түрде жуандайды. Сондықтан бұл хромосомалардың санын, пішінін анықтауға болады. Хромосомалар кариоплазмада ретсіз орналасады, осыдан метафазаның басталғанын көруге болады. Метафаза. Бұл фазада ахроматин жіпшелері пайда болады, ядро қабықшасы еріп, ядрошықтар жойылады. Кариоплазма цитоплазмамен араласып кетеді, хромосомалар жасушаның экваторына тізіліп, хроматидтер ахроматин жіпшелеріне бекиді. Осыдан кейін анафаза басталады.

Анафаза. Бұл фазада қосарланған гомологтік хромосомалар ахроматин жіпшелеріне бекиді. Ахроматин жіпшелеріне бекінген хроматидтер жасушаның қарама-қарсы полюсіне ажырайды.

Телофаза. Бұл сатыда гомологиялық хромосомалар екі полюске жиналады. Телофазаның уақыты қысқа болады. Бұл сатыда ядро қабықшасы пайда болады, ядрошықтар синтезделеді, нәтижесінде алғашқы бір ядродан екі жас ядро пайда болады. Әрбір ядродағы хромосомалар саны гаплоидты жиынтыққа айналады. Бірінші мейоздық бөлінуді редукциялық бөліну деп атайды.

Эквационды бөліну. Мейоздың эквационды бөліну барысы негізінен митоз әрекеті бойынша жүреді.

Мейоздың биологиялық маңызы

1. Конъюгация және айқаспа барысында гендердің қайтадан комбинациялануының жүзеге асырылуы.
2. Хромосомалардың комбинациялануы салдарынан тұқым қуалау өзгергіштігінің күшейе түсуі.
3. Мейоздың биологиялық мәні хромосомалар саны екі есе азайып, гаплоидты жиынтығы бар гаметалардың түзілуі болып табылады.
4. Мейоздың және ұрықтанудың нәтижесінде биологиялық түрлердің хромосома санының тұрақтылығы сақталынады.
5. Мейоз нәтижесінде гаметаларда хромосомалардың еркін комбинациялану ықтималдығы күшейе түседі, себебі әрбір гомологті хромосомалардың (әкесінен және шешесінен алынған) екі гаметаға ажырау ықтималдығы 1/2 тең, ал барлық хромосома саның алатын болсақ олардың гаметаларда еркін комбинациялану ыктималдығы 2 п дәрежесіне, яғни адамдарда 223 дәрежесіне тең. Былайша айтқанда, бір гаметаға тек қана әкесінен алынған хромосомалар, ал екіншісіне шешесінен алынған хромосомалардың топтасу мүмкіншілігі өте аз мөлшерде болады (1/2)22 =1/4 194304 яғни 1/4000000-на тен.
6. Мейоз процесінде кроссинговер салдарынан хромосомаларда генетикалық материалдар (гендер) рекомбинациаланады, тұқым қуалаушылық материалдың ұрпақтар жалғасында комбинативтік өзгергіштік байқалады.