9. Meióza, rekombinace

meióza (segregace a redukce počtu chromozómů)

- redukce počtu chromozomů na polovinu (duplikace chromozomů –> meióza I –> meióza II)

- vznik gamet – přímý nebo následnými děleními (gamety – haploidní n; zygota – 2n)

- párování homologických chromozomů – každá gameta – 1 chromozom z páru

- rozchod homologů zcela náhodný -> 2ⁿ možných kombinací; výsledek -> 4 haploidní buňky

meióza I (profáze, metafáze, anafáze, telofáze), párování a synapse ch., synaptonemální komplex

Profáze I - Leptotene – duplikované chromozomy kondenzují z chromatinové sítě

- sestavení homologických chromozomů volně do párů

- chromozomová ikebana – telomery se náhodně připojují ke povrchu jad. membrány

-> pohyb k centrozómům

- Zygotene – párování homologických chromozomů -> vznikají synapse (těsná spojení)

- synaptonemální komplex (2 laterální elementy, 1 centrální element a jejich spojení)

- synapse – začátek párování (=hledání homolog. sekvencí); vznik na několika místech

- párování a rekombinace předchází synapsi

- Pachytene – chromozomy maximálně kondenzovány; spárovány -> vytváří bivalent

- chromatidy tvoří tetrády; výměna částí homologických chromozomů = CO

- Diplotene – částečné oddělení homologických chromozomů (spojení v místech chiasmat)

- Diakineze – homologické chromozomy maximálně kondenzovány; rozpad jaderné membrány Metafáze I – bivalenty se orientují k opačným pólům dělícího vřeténka

- chiasmata kloužou od centromer ke koncům chromozomů = terminalizace chiazmat

Anafáze I – chromozómy se oddělují (=disjunkce) -> haploidní počet chromozomů

- uvolnění kohezinu podél ramének chromozomů

- uvolnění chiasmat -> pohyb homologických chromozomů k pólům

Telofáze I – rozpad dělícího vřeténka, dekondenzace chromozomů, formování jádra

Interfáze – mezi meiózou I a II; nemusí být (buňky mohou přejít z telofáze I rovnou do profáze II)

meióza II (profáze, metafáze, anafáze, telofáze)

Profáze II – kondenzace chromozomů

Metafáze II – tvorba dělícího vřeténka, mikrotubuly se připojují k centromerám

- centromery stále spojují sesterské chromatidy; centromery do ekvatoriální roviny

Anafáze II – rozdělení centromer a pohyb chromozómů k opačným pólům buňky

Telofáze II – znovuvytvoření jaderné membrány a jadérka, dekondenzace chromozomů; cytokineze

porovnání mitózy a meiózy

meióza – dvě jaderná dělení, dlouhá profáze I, párování, synapse, rekombinace, odlišné chování kinetochorů, odlišná koheze chromatid, haploidní produkty dělení, geneticky odlišné produkty

rekombinace (jednoduchý, vícenásobný crossing-over, dvoj-, troj-, čtyřvláknové výměny-rekombinované/nerekombinované uspořádání alel)

CO – reciproká výměna chromozomových segmentů během profáze I, vedoucí k rekombinaci alel mezi homologickými chromozomy

- jednoduchý - 1 výměna mezi nesesterskými chromatidami

- rekombinované nebo nerekombinované uspořádání alel

- vícenásobný CO (dvojitý, trojitý) - více výměn, mezi nesesterskými chromatidami

homologická rekombinace, Hollidayův model, jednovláknové/ dvouvláknové zlomy

- homologická rekombinace – u homologických chromozomů; založena na podobnosti sekvencí DNA

(CO může být i u nehomologických chromozomů, když se hledají a párují); během meiózy

- Hollidayův model – model homologické rekombinace

- jednovláknový zlom - u homolog. chromozomů, dojde ke zlomu na druhém chromozomu - spojí

- dvojvláknové zlom – ovlivní vznik zlomu na druhém chromozomu a dojde k CO

- nemusí vždy vést k CO, někdy jen nonCO

mitotická rekombinace

- vznik buněk s novou dvojicí rekombinovaných haplotypů (ne buňky s novými genotypy!)

- někdy může u drozofily dojít k mutatním skvrnám na chlupech – žluté/krátké chloupky

- vzácně – twinspots – obě skvrny vedle sebe -> musí být výsledkem recipr. výměny – mitot.rekom.