Meióza, známa aj ako redukčné delenie, je špecifický typ bunkového delenia nevyhnutný pre pohlavné rozmnožovanie eukaryotických organizmov. Proces, počas ktorého z jednej diploidnej materskej bunky (2n) vznikajú štyri haploidné dcérske bunky (n), je kľúčový pre zachovanie druhovej stálosti počtu chromozómov. Základným princípom tohto procesu je, že replikácia DNA prebehne iba jedenkrát, avšak karyokinéza a cytokinéza prebehnú dvakrát za sebou.
Základné pojmy
Pre pochopenie meiózy je nutné definovať homologické chromozómy. Sú to dvojice morfologicky zhodných chromozómov v diploidnej bunke, z ktorých jeden je maternálneho (od matky) a druhý paternálneho (od otca) pôvodu. Nesú rovnaké väzbové skupiny (usporiadanie génov), hoci môžu obsahovať odlišné alely (varianty génov).
I. Prvé meiotické delenie (Redukčné/Heterotypické)
Ide o najzložitejšiu časť meiózy, pri ktorej dochádza k redukcii počtu chromozómov a rekombinácii genetického materiálu. Člení sa na päť štádií:
- Leptoténne štádium: Chromatín sa kondenzuje na dlhé tenké vlákna - chromozómy.
- Zygoténne štádium: Homologické chromozómy sa vyhľadajú a fyzicky spoja (konjugácia) pomocou synaptonemálneho komplexu, čím vznikajú bivalenty.
- Pachyténne štádium: Bivalenty sú pozorovateľné ako tetrády. Prebieha crossing-over - výmena úsekov DNA medzi nesesterskými chromatídami, čo zvyšuje genetickú variabilitu. Miesta prekríženia nazývame chiazmy.
- Diploténne štádium: Synaptonemálny komplex zaniká, bivalenty sa od seba odďaľujú, ale zostávajú spojené v miestach chiaziem.
- Diakinéza: Chromozómy sa ďalej špiralizujú a chiazmy sú jasne viditeľné.
Priebeh metafázy, anafázy a telofázy I
V metafáze I sa bivalenty zoradia v ekvatoriálnej rovine bunky. V anafáze I dochádza k redukcii: celé dvojchromatidové chromozómy putujú k opačným pólom bunky. V telofáze I vznikajú dve dcérske bunky s polovičným (haploidným) počtom chromozómov, pričom každá je stále tvorená dvoma chromatídami. Po delení nasleduje krátke pokojové obdobie - interkinéza, počas ktorej nenastáva replikácia DNA.
Animation 11.3 Crossing over
II. Druhé meiotické delenie (Ekvationálne/Homeotypické)
Toto delenie je mechanicky zhodné s bežnou mitózou, avšak prebieha v haploidných bunkách.
- Profáza II: Zaniká jadrová membrána, chromozómy sa kondenzujú a organizuje sa nové deliace vretienko.
- Metafáza II: Chromozómy sa usporiadajú v ekvatoriálnej rovine a kinetochóry sa pripájajú na mikrotubuly.
- Anafáza II: Dochádza k rozdeleniu centromér, sesterské chromatídy sa oddelia a putujú k pólom ako samostatné dcérske chromozómy.
- Telofáza II: Vznikajú jadrá s jednochromatidovými chromozómami. Výsledkom sú štyri bunky s haploidným počtom chromozómov.
Biologický význam
Meióza je základom pohlavného rozmnožovania. Zabezpečuje vznik gamét (spermií, vajíčok, peľových zŕn) a vďaka procesu crossing-overu a náhodnému rozchodu chromozómov zaručuje, že každá pohlavná bunka nesie jedinečnú genetickú výbavu. Po splynutí gamét pri oplodnení sa obnovuje pôvodný diploidný stav, čím sa udržiava stálosť počtu chromozómov pre daný druh.
tags: #rozmnozovanie #bunky #meioza