Mitose versus meiose

Mitose (samen met de stap van cytokinese) is het proces van hoe een eukaryotische somatische cel of lichaamscel zich in twee identieke diploïde cellen verdeelt. Meiose is een ander type celdeling die begint met één cel met het juiste aantal chromosomen en eindigt met vier cellen - haploïde cellen - die de helft van het normale aantal chromosomen hebben.

Bij een mens ondergaan bijna alle cellen mitose. De enige menselijke cellen die door meiose worden gemaakt, zijn gameten of geslachtscellen: het ei of de eicel voor vrouwen en het sperma voor mannen. Gameten hebben slechts de helft van het aantal chromosomen als een normale lichaamscel, omdat wanneer gameten tijdens de bevruchting samensmelten, de resulterende cel, een zygote genoemd, dan het juiste aantal chromosomen heeft. Dit is de reden waarom nakomelingen een mix zijn van genetica van de moeder en de vader - het gamete van de vader draagt ​​de helft van de chromosomen en het gamete van de moeder draagt ​​de andere helft - en waarom er zoveel genetische diversiteit is, zelfs binnen families.

Hoewel mitose en meiose zeer verschillende resultaten hebben, zijn de processen vergelijkbaar, met slechts een paar veranderingen binnen de fasen van elk. Beide processen beginnen nadat een cel door interfase is gegaan en zijn DNA exact in de synthesefase of S-fase kopieert. Op dit punt bestaat elk chromosoom uit zusterchromatiden die bij elkaar worden gehouden door een centromeer. De zusterchromatiden zijn identiek aan elkaar. Tijdens mitose ondergaat de cel de mitotische fase, of M-fase, slechts eenmaal, eindigend met twee identieke diploïde cellen. In meiose zijn er twee rondes van de M-fase, resulterend in vier haploïde cellen die niet identiek zijn.

Stadia van mitose en meiose

Er zijn vier stadia van mitose en acht stadia in meiose. Omdat meiose twee splitsingsronden ondergaat, is het verdeeld in meiose I en meiose II. Elke fase van mitose en meiose heeft veel veranderingen in de cel plaats, maar zeer vergelijkbare, zo niet identieke, belangrijke gebeurtenissen markeren die fase. Het vergelijken van mitose en meiose is vrij eenvoudig als rekening wordt gehouden met deze belangrijke gebeurtenissen:

profase

De eerste fase wordt profase in mitose en profase I of profase II in meiosis I en meiosis II genoemd. Tijdens profase maakt de kern zich klaar om te delen. Dit betekent dat de nucleaire envelop moet verdwijnen en de chromosomen beginnen te condenseren. Ook begint de spil zich te vormen in het midden van de cel die in een later stadium zal helpen bij de verdeling van chromosomen. Deze dingen gebeuren allemaal in mitotische profase, profase I en meestal in profase II. Soms is er aan het begin van profase II geen nucleaire envelop en meestal zijn de chromosomen al gecondenseerd door meiose I.

Er zijn een paar verschillen tussen mitotische profase en profase I. Tijdens profase I komen homologe chromosomen samen. Elk chromosoom heeft een bijpassend chromosoom dat dezelfde genen draagt ​​en meestal dezelfde grootte en vorm heeft. Die paren worden homologe paren chromosomen genoemd. Het ene homologe chromosoom kwam van de vader van het individu en het andere van de moeder van het individu. Tijdens profase I worden deze homologe chromosomen gekoppeld en soms met elkaar verweven.

Een proces genaamd oversteken kan gebeuren tijdens profase I. Dit is wanneer homologe chromosomen elkaar overlappen en genetisch materiaal uitwisselen. Werkelijke stukjes van een van de zusterchromatiden breken af ​​en hechten zich weer vast aan de andere homoloog. Het doel van oversteken is om de genetische diversiteit verder te vergroten, omdat allelen voor die genen zich nu op verschillende chromosomen bevinden en aan het einde van meiosis II in verschillende gameten kunnen worden geplaatst.

Metaphase

In metafase liggen de chromosomen in lijn met de evenaar, of het midden, van de cel en de nieuw gevormde spil hecht zich aan die chromosomen om ze voor te bereiden om ze uit elkaar te trekken. In mitotische metafase en metafase II hechten de spillen aan elke zijde van de centromeren die de zusterchromatiden bij elkaar houden. In metafase I hecht de spil echter aan de verschillende homologe chromosomen in het centromeer. Daarom zijn in mitotische metafase en metafase II de spillen van elke kant van de cel verbonden met hetzelfde chromosoom.

In metafase, I, is slechts één spil aan één kant van de cel verbonden met een heel chromosoom. De spillen van tegenovergestelde zijden van de cel zijn bevestigd aan verschillende homologe chromosomen. Deze bijlage en opstelling zijn essentieel voor de volgende fase. Er is op dat moment een controlepunt om te controleren of dit correct is gebeurd.

anafase

Anafase is het stadium waarin de fysieke splitsing plaatsvindt. In mitotische anafase en anafase II worden de zusterchromatiden uit elkaar getrokken en naar tegenovergestelde zijden van de cel bewogen door de spil in te trekken en in te korten. Omdat de assen aan het centromeer aan beide zijden van hetzelfde chromosoom tijdens metafase zijn bevestigd, scheurt het in wezen het chromosoom in twee afzonderlijke chromatiden. Mitotische anafase trekt de identieke zusterchromatiden uit elkaar, zodat identieke genetica in elke cel zit.

In anafase I zijn de zuster-chromatiden hoogstwaarschijnlijk geen identieke kopieën, omdat ze waarschijnlijk zijn overgestoken tijdens profase I. In anafase I blijven de zuster-chromatiden bij elkaar, maar de homologe paren chromosomen worden uit elkaar getrokken en naar tegenovergestelde zijden van de cel gebracht.

telofase

De laatste fase heet telofase. In mitotische telofase en telofase II zal het meeste van wat tijdens profase werd gedaan ongedaan worden gemaakt. De spindel begint af te breken en te verdwijnen, een nucleaire envelop begint weer te verschijnen, chromosomen beginnen te ontrafelen en de cel bereidt zich voor op splitsen tijdens cytokinese. Op dit punt zal mitotische telofase ingaan op cytokinese die twee identieke diploïde cellen zal creëren. Telophase II is al een divisie gegaan aan het einde van meiosis I, dus het zal ingaan op cytokinese om in totaal vier haploïde cellen te maken.