Profase II (Dansk)

Hvad Sker der Under Prophase II?

Meiosis II forekommer i begge datterceller, der blev dannet under meiose I. Da ingen DNA-replikation finder sted i dette andet trin af meiose, begynder celledelingsprocessen straks., Prophase II forbereder cellen til sekundær meiotisk opdeling, hvor to haploide celler til sidst danner fire haploide celler, der hver indeholder halvdelen af den genetiske information, der tidligere var indeholdt i den originale, replikerede diploide celle. En meget mindre kompliceret fase end prophase jeg, prophase II omfatter ikke trin af leptotene, zygotene, pachytene, diplotene, og diakinese, men mere ligner enklere proces af mitotiske prophase i ikke-kønsceller (somatiske) celledeling.,

profase II begynder umiddelbart efter cytokinesis – opdelingen af den diploide gamete i to haploide datterceller. For at forberede sig på den næste division kondenserer prophase II chromatin først til kromatider og derefter tættere ind i kromosomer. Samtidigt, kernemembranen opløses, og efterlader et åbent område af cytoplasma, hvor et netværk af proteiner (mikrotubuli) har nok plads til at oprette veje at nå fra den ene side af cellen til den anden – spindel apparater.,

efter kondensering af kromatin i kromosomer, og efter opløsningen af den nukleare kuvert indeholdende disse kromosomer, migrerer centrosomerne til begge pol. Selv i fravær af centrosomer kan rekonstruktionen af spindelapparatet, der blev brugt under meiosis I, indledes. Disse fire trin karakteriserer profase II.

opbygning af et Spindelapparat uden centrosomer

nuværende forskning ser på centriolernes rolle i dannelse af humant spindelapparat, da kvindelige gameter – oocytter – ikke har dem., Centrioler er konstrueret af mikrotubuli og spiller bestemt i mandlige gameter og under mitotisk celledeling en vigtig rolle i spindelapparatkonstruktion. Under den normale cellecyklus replikerer centrioler til dannelse af par, der senere er indhyllet i pericentriolært materiale (PCM). Fra dette tidspunkt kaldes de centrosomer. To centrosomer, der hver indeholder et centriolepar, migrerer til hver ende af cellen – polerne., Under mitose og hos mandlige gameter er centrosomer ansvarlige for at konstruere et netværk af mikrotubuli, der strækker sig fra centrosomet mod cellens centrum. Opførelsen af dette netværk sker i en senere fase.

dog er det blevet opdaget, at kvindelige reproduktive celler ikke indeholder centrosomer og i stedet danner spindelapparatet fra eksisterende mikrotubuli i cytoplasmaet., Manglen på et kromosom eller tilstedeværelsen af et ekstra kromosom i datterceller forårsaget af fejl under kromosomseparation er kendt som nondisjunction, hvor resulterende gameter producerer unormale embryoner. Nondisjunction af kromosomer er den primære årsag til infertilitet og abort, som det er under kvindelig gametedeling (meiose I og II), at kromosomer sandsynligvis er ujævnt fordelt mellem datterceller. Selv da viser de fleste kilder centrosomer som producenterne af de mikrotubuli, der udgør spindelapparatet., Dette kan være tilfældet med hensyn til spermato .oer og somatiske celler, men gælder ikke for højere planter og æg fra mange andre arter, herunder menneskeheden.

dette betyder, at selvom det forstås, at de fleste humane celler kræver mindst to centrioler, indeholder den befrugtedeyygote kun en, som den arvede fra den mandlige gamete. Som med DNA, mandlige gamete centrioler replikeres ikke under prophase II., Alligevel, som zygote vokser via mitose, yderligere celler indeholder to centrioles; det er endnu ikke fuldt forstået, hvordan den anden centriole er dannet, men dens udseende kan være knyttet til forløber proteiner enten i sædceller eller æg.

forskellen mellem profase i og II

profase I består af fem trin. Disse fem stadier er ikke repræsenteret i prophase II., Prophase II omfatter fire forskellige mekanismer; nemlig den stramme indpakning af DNA i kromosomer, den opløsning af kernemembranen, migration af centrosomes (når den er til stede), og rekonstruktionen af en spindel-apparater.

i profase I er den første fase kendt som leptoten. Dette trin involverer afvikling af DNA-strukturen for at muliggøre en udveksling af alleler mellem homologe kromosompar. Der forekommer ingen overgang i profase II. derfor indeholder profase II ikke leptoten.,

den anden fase af profase I kaldes prophygoten. Dette indebærer fastgørelse af et kromosompar før passage over. Da der ikke forekommer krydsning i prophase II, er denne fase heller ikke inkluderet. Dette er også tilfældet for efterfølgende faser: pachytene (crossing over), diploten (nedbrydning af crossing-over-netværket) og diakinesis (bevægelse af crossing-over-kanal til kromatidarme).

nogle dele af profase i og II er dog ens. Disse omfatter opløsningen af den nukleare kuvert og centrosom migration., Alligevel sammenlignes profase II af meiosis II normalt med profasen af mitose, hvor nuklear kuvertnedbrydning forekommer sammen med centrosomvandring, kondensering af kromosomer og dannelsen af spindelapparatet. I profase II er den korrekte betegnelse for sidstnævnte af disse mekanismer reformation, da de mikrotubuli, der udgjorde spindelapparatet, der tidligere var konstrueret i meiosis I, stadig er tilgængelige.

og hvorfor forskellen?,

Når man ser på forskellene mellem primære meiotisk deling og sekundære meiotisk deling, er det altid nyttigt at huske, den mål af meiose – til at fremstille fire forskellige kønsceller (sædceller eller æg), der indeholder en enkelt, men fuldstændig del af genetiske data, der, når den kombineres med en anden gamet, skaber en celle (zygote), som har en komplet (dobbelt), der indstilles af den genetiske information fra hver af de to forældre.,

den Genetiske Variation

for at sikre, At denne genetiske information er ikke præcis det samme, og dermed bidrager til, at den genetiske variation inden for arter, meiose i omfatter en fase, hvor alleler er omlagt mellem en kromosom-par (passage over) til fremstilling af rekombinant kromosomer. Dette skal ske, før cellen deler sig og finder sted i den første profase af meiose I. Når dette er sket, vil de to datterceller indeholde lidt forskellige gener.

dette betyder, at der ikke er behov for at krydse over under den anden celledeling., Også, da krydsning kun forekommer mellem to replikerede, parrede kromosomer, er dette simpelthen ikke muligt i en haploid celle, som ikke indeholder replikerede par, bare par.

sondringen mellem kromosomparring og replikation er ofte forvirrende, da når man overvejer den anden celledeling i meiosis II, ser nogle billeder ud til at vise et enkelt Chromos-formet kromosom, der er delt i halvdelen for at tilvejebringe et halvt kromosom. Dette er meget forkert.

det humane kromosom, som det ses på karyotypen nedenfor, består af 46 enkeltkromosomer., Humant DNA indeholder de genetiske data for hele menneskekroppen inden for disse 46 kromosomer, men disse data gentages, da de stammer fra to forældre. Ved at bruge kromosom 1 som eksempel, der indeholder cirka 8% af den genetiske information, der kræves for at producere et menneske, kan vi udjævne en masse unødvendig forvirring.

på billedet nedenfor udgør to DNA-strenge kromosom 1., Disse enkeltstrenge kaldes normalt kromatider, skønt dette er teknisk ukorrekt, da forskellen mellem kromatid og kromosom er mere at gøre med den måde, hvorpå DNA-molekylet pakkes. Ved at kalde hver streng en kromatid bliver replikationsprocessen imidlertid mindre forvirrende.

En chromatid stammer fra den sædcelle, som af fader – et komplet sæt af data i den celle, der er oprettet under de afsluttende faser af meiose II., Den anden kromatid stammer fra moderens æg. Igen er et komplet sæt data i hver somatisk celle tilsvarende skabt i de sidste faser af meiosis II. sammen indeholder begge kromatider to sæt information med små forskelle – de har de samme gener i de samme positioner (loci), men kan indeholde forskellige alleler.

mangel på et homologt kromosompar

standardantallet af kromatider i enhver human celle (bortset fra gameten) er 46. Under forberedelser til celledeling parres disse 46 kromatider op – kan lide at lide., Kromatid 1 af faderen trækker tæt på kromatid 1 af moderen og så videre. I dette eksempel er homologt kromosom 1 resultatet. I hele den menneskelige karyotype er 23 par homologe kromosomer, som ikke er fysisk knyttet til hinanden, resultatet. En celle, der indeholder 23 par homologe kromosomer, kaldes en diploid celle. Nedenfor viser det venstre billede et par ikke-replikerede homologe kromosomer (kromatider); gul og orange angiver den genetiske information, som hver forælder leverer.,

under replikationsprocessen i cellecyklussen og inden enhver form for celledeling replikeres alt DNA. Kromatid 1 af faderen replikeres, ligesom kromatid 1 af moderen og så videre. Hvert replikeret kromosom er fastgjort til dets kopi ved hjælp af en centromere, der danner den typiske.-form, der ofte ses i lærebøger. Kromosom 1 består ikke længere af to separate kromatider, men af et par tvilling-eller ‘søster’ – kromatider., Den komplette menneskelige karyotype består stadig af 23 par kromosomer (en fra faderen, en fra moderen), men hver forældres enkelt kromatidstreng er blevet fordoblet for at fremstille to søsterchromatider. Mens den humane karyotype før replikation er repræsenteret af 23 homologe par af 46 kromatider, er den replikerede karyotype repræsenteret af 23 homologe par af 92 kromatider. Det er derfor altid vigtigt at enten angive eller være opmærksom på, om et kromosompar replikeres eller ej., Det højre billede nedenfor viser tydeligt de originale og replikerede søsterkromosomer i et enkelt homologt kromosompar.

I meiotisk prophase jeg, at krydse over opstår. Denne proces bytter over en række alleler for at producere se .celler (gameter), som ikke er kloner af begge forældre. Når overkrydsning har fundet sted det homologe par er kendt af andre navne – tetrad, de bivalente eller rekombinante kromosomer/kromatider., Det er let at se, at krydsning sker mellem lignende alleler af hver forældres kromatider i diagrammet nedenfor. Genetiske data udveksles ikke mellem søsterkromatider i et enkelt kromosom, men mellem kromatiderne i det homologe par. Fraværet af homologe par i haploide celler er grunden til, at der ikke forekommer yderligere krydsning under prophase II.,

Efter at have krydset over, tetrads (rekombinant kromosom par) kan adskilles. Tetrader indeholder 23 kromosompar sammensat af 92 kromatider. I løbet af de næste stadier af meiosis I adskilles hver tetrad fra sin parrede partner (og kaldes derfor ikke længere et tetrad, bivalent eller rekombinant par)., I stedet flytter en enkelt replikeret kromatid (form-form) til den ene side af cellen, og den anden halvdel af det tidligere par bevæger sig til den anden side. Som rekombinante replikerede kromatider indeholder de en blanding af alleler fra begge forældre.

i profase II forekommer der ingen krydsning, da dette skal finde sted mellem homologe kromosompar. Spindelapparatet dannes for at adskille de replikerede kromatider. Hos en kvinde resulterer dette i sekundære polære kroppe, der hver indeholder et enkelt kromatid (det kan lige så let kaldes et kromosom), som i sig selv indeholder hele det menneskelige genom., En eller flere af disse vil udvikle sig til et æg. Hos mænd er resultatet fire spermato .oer. Forskellen er tydelig i billedet nedenfor, med røde og blå kromosomer eller kromatider, der skildrer forældreskabet, skønt efter metafase i krydses små dele af gener.

To Sæt Kromosomer Fra To Forskellige Kilder

målet med meiose er at producere afkom af samme art, men med genetiske variationer., Følgende billede viser rekombinante kromatider i æg og sæd, der kombinerer ved befrugtning af ægget for at producere en .ygote. Zygoten beskrives som en haploidcelle, da den indeholder kromosompar, men disse adskilles af kerner. Først under sin første mitotiske opdeling opløses disse kerner og tillader begge forældres kromosomer at justere spindelapparatet som par. De resulterende to embryonale celler vil være diploide.

i eksemplet nedenfor møder sæd æg for at producere en .ygote, der indeholder begge sæt genetisk information., Imidlertid er dette billede et typisk eksempel på, hvorfor replikation og kromosompar ofte er forvirrende eller fejlagtigt fortolket. Den genetiske information indeholdt i æg, sæd og spermygote er afbildet her som replikerede par. Umiddelbart efter befrugtning bør æg, sæd og zygote ikke have Chromos-formede kromosomer, men enkeltstrengede kromatider. Kun som forberedelse til firstygotens første division, og efter at DNA-replikation har fundet sted, kan denne genetiske information være korrekt repræsenteret af Chromos-formede kromosomer.,