הבדל מפתח - אי-התפרקות במיוזה 1 לעומת 2
חלוקת תאים היא תהליך חיוני באורגניזמים רב-תאיים כמו גם באורגניזמים חד-תאיים. ישנם שני תהליכי חלוקת תאים עיקריים המכונים מיטוזה ומיוזה. תאים דיפלואידים זהים מבחינה גנטית מיוצרים על ידי מיטוזה וגמטות (הפלואידים) עם ערכות חצי כרומוזומים מיוצרות על ידי מיוזה. במהלך תהליכי חלוקת התא, כרומוזומים הומולוגיים וכרומטידות אחיות מופרדים ללא שגיאות כדי לייצר תאי בת עם אותו מספר של כרומוזומים או מחצית ממספר הכרומוזומים. זה מכונה ניתוק כרומוזומלי.למרות שחלוקת תאים היא כמעט תהליך מושלם, שגיאות יכולות לקרות במהלך הניתוק הכרומוזומלי בשיעור שגיאות קטן מאוד. שגיאות אלו ידועות בשם שגיאות ללא ניתוק. אי-הפרדה היא חוסר היכולת או הכישלון של כרומוזומים הומולוגיים או כרומטידות אחיות להיפרד בצורה נכונה במהלך חלוקת התא במיטוזה ומיוזה. חוסר חיבור יכול להתרחש במהלך מיוזה I ומיוזה II, וכתוצאה מכך מספר כרומוזומים לא תקין של גמטות. ההבדל העיקרי בין אי-התנתקות במיוזה 1 ו-2 הוא שבמהלך מיוזה 1, כרומוזומים הומולוגיים לא מצליחים להיפרד בעוד שבמיוזה II כרומטידות אחיות לא מצליחות להיפרד.
מהו Nondisjunction ב Meiosis 1?
Meiosis הוא תהליך המייצר גמטות (ביצים וזרעונים) מתאי דיפלואיד לצורך רבייה. גמטות מכילות 23 כרומוזומים (n). מיוזה מתרחשת באמצעות שני שלבים עיקריים הנקראים מיוזה I ומיוזה II. מיוזיס I מורכבת מחמישה שלבים עיקריים בשם פרופאזה I, מטפאזה I, אנפאזה I, טלופזה I וציטוקינזיס.במהלך האנפאזה I, כרומוזומים הומולוגיים נפרדים זה מזה ונעים לכיוון שני הקטבים. לפעמים, כרומוזומים הומולוגיים מראים כישלון בהפרדה נכונה. אם זה יקרה, גמטות ייווצרו עם כרומוזומים נוספים או חסרים. לפיכך, המספר הכולל של הכרומוזומים בגמטות יהיה שונה מהמספר הרגיל. ברגע שהגמטות הללו מופרו, הם מייצרים מספרי כרומוזומים לא תקינים, מה שמכונה אנאופלואידיה.
איור 01: אי חיבור במיוזה
מספרי כרומוזומים חריגים אלה יוצרים מספר תסמונות (מצבי מחלה) בצאצאים. לדוגמה, טריזומיה של כרומוזום 21 מביאה לתינוקות בתסמונת דאון. תסמונת דאון היא תוצאה של גמטה המכילה n+1 כרומוזומים. כאשר הגמטה הזו מופרית, היא יוצרת זיגוטה המכילה מספר 2n+1 של כרומוזומים (סה"כ 47 כרומוזומים).דוגמה נוספת היא תסמונת טרנר. זה מתרחש עקב אי-ניתוק של כרומוזום מין (מונוזומיה XO). זה מביא לכרומוזומים מספר n-1 בגמטות ולאחר ההפריה, הצאצא יישא מספר 2n-1 של כרומוזומים (סה"כ 45 כרומוזומים).
איור 02: טריזומיה עקב אי-ניתוק במיוזה I
מהו Nondisjunction במיאוזיס 2?
Meiosis II היא החלוקה השנייה ברציפות של המיוזה הדומה למיטוזה. במהלך מיוזה II, ארבע גמטות מיוצרות משני תאים. אחריו מגיעים כמה שלבים נפרדים בשם פרופאזה II, מטאפאזה II, אנפאזה II, טלופאזה II וציטוקינזיס. הכרומוזומים מסתדרים באמצע התא (צלחת המטאפאזה) ומתחברים לסיבים בציר מהצנטרומרים שלהם במהלך המטאפאזה II.הם מוכנים להתחלק לשתי קבוצות ולהמשיך לאנפאזה II. במהלך האנפאזה II, כרומטידות אחיות מתפצלות באופן שווה ונמשכות לקטבים על ידי מיקרוטובולים. שלב זה יבטיח את המספר הנכון של כרומוזומים בגמטות. לפעמים כרומטידות אחיות לא מצליחות להיפרד כראוי בשלב זה בגלל מספר סיבות כמו יישור לא נכון והיצמדות בצלחת המטאפאזה וכו'. זה ידוע כ-nondisjunction במיוזה II. עקב כשל זה, ייווצרו גמטות עם מספרים חריגים של כרומוזומים (n+1 או n-1).
אי-התפרקות במיוזה I או II גורמת לגמטות עם מספרים כרומוזומליים לא תקינים ומולידת תינוקות עם תסמונות שונות כגון תסמונת דאון (טריזומיה 21), תסמונת פטאו (טריזומיה 13), תסמונת אדוארד (טריזומיה 18), תסמונת קלינפלטר (47, XXY זכרים), טריזומיה X (47, XXX נשים), מונוזומיה X (תסמונת טרנר), וכו'.
איור 03: אי חיבור במיוזה II
מה ההבדל בין Nondisjunction במיאוזיס 1 ו-2?
Nondijunction ב Meiosis 1 לעומת 2 |
|
| כשל של כרומוזומים הומולוגיים להיפרד לכיוון הקטבים במהלך אנפאזה 1 ידוע כ-nondisjunction במיוזה 1. | כשל של כרומטידות אחיות להיפרד לכיוון הקטבים במהלך אנפאזה 2 במיוזה ידועה כ-nondisjunction במיוזה 2. |
| כרומוזומים לעומת אחות כרומטידות | |
| כרומוזומים ההומולוגיים לא מצליחים להיפרד כראוי במיוזה I. | כרומטידות אחיות לא מצליחות להיפרד כראוי במיוזה II. |
סיכום – Nondisjunction ב Meiosis 1 לעומת 2
Nondisjunction הוא תהליך היוצר גמטות עם מספר לא תקין של כרומוזומים. זה מתרחש עקב כשל של כרומוזומים הומולוגיים להיפרד במהלך אנפאזה I או כשל של כרומטידות אחיות להיפרד במהלך אנפאזה II במיוזה. לפיכך, ההבדל העיקרי בין אי-ניתוק במיוזה 1 ו-2 הוא אי-התנתקות במיוזה 1 מתרחשת בכרומוזומים הומולוגיים ואילו אי-התנתקות במיוזה II מתרחשת בכרומטידות אחיות. לאחר הפריה של הגמטות הללו, אנשים עם אנפלואידיה עלולים לגרום למספר תסמונות כגון תסמונת דאון, תסמונת קלינפלטר, תסמונת טרנר וכו'.
