Am Anfang waren Sie nur ein genetisches Material . Um dich zu machen, mussten deine leibliche Mutter und dein Vater beide daran teilnehmen, jeweils einen Gameten zu werfen - eine Samenzelle und eine Eizelle mit jeweils 23 Chromosomen . Beide Geschlechtszellen enthielten alles, was - genetisch gesehen - benötigt wurde, um einen einzigartigen Menschen zu schaffen, wie man ihn auf diesem Planeten noch nie zuvor gesehen hat. Das bist du.
Wie Sie wahrscheinlich wissen, musste ein komplizierter genetischer Juju ausfallen, um "Sie" und nicht "halb Paul und halb Diane" zu machen - die 23 Chromosomen von jedem Gameten Ihrer Eltern mussten sich zusammenschließen, um "Sie" zu machen Ihr einziges Genom (Ihr vollständiger DNA-Satz), das sich seit Ihrer Kindheit als Zygote oder befruchtete Eizelle im Zellkern fast jeder Ihrer Zellen befindet. Sie replizieren diese Informationen einfach immer wieder und immer wieder.
Dieser Prozess - derjenige, bei dem sich Ihre Zellen (deren Kerne alle 46 der ursprünglichen Chromosomen enthalten, die Ihre Eltern Ihnen am ersten Tag gegeben haben) immer wieder teilen, um neue zu bilden, wenn die alten müde oder beschädigt werden - wird als Mitose bezeichnet. Mitose tritt auf, wenn Sie neue Fingernagelzellen bilden oder wenn Sie einen Krebstumor entwickeln. Mitose ist ein solches Arbeitstier, von dem Sie vielleicht nicht wissen, dass es einen Schwesterprozess namens Meiose hat, der ebenso wichtig, aber nicht so häufig ist.
Was ist der Unterschied?
"Der Schlüssel zum Verständnis des Unterschieds zwischen Mitose und Meiose liegt nicht in den Schritten, sondern in den Endprodukten", sagt Brandon Jackson, Assistenzprofessor am Department of Biological and Environmental Sciences der Longwood University in Virginia. "Mitose führt zu zwei identischen 'Tochter'-Zellen mit jeweils zwei Versionen jedes Gens - eine Version von jedem Elternteil, genau wie jede Zelle im Körper. Meiose führt zu vier Zellen, die Gameten genannt werden - Geschlechtszellen - aber jede hat nur eine Version Auf diese Weise hat die resultierende Zygote, wenn Sperma und Ei während der Befruchtung verschmelzen, wieder zwei Versionen jedes Gens. "
Das ist leicht zu merken: Wenn sich Zellen teilen, geschieht dies fast immer durch Mitose, es sei denn, das Produkt ist ein Gamet, der plant, sich mit einem anderen Gameten zu treffen, um einen neuen Organismus zu bilden. In diesem Fall kann jede Zelle nur 23 Chromosomen anstelle der normalen 46 haben. Daher muss ein gewisses Mischen stattfinden, um sicherzustellen, dass jede Geschlechtszelle die Hälfte der Chromosomen einer normalen Zelle hat.
Es ist schwierig, die Unterschiede zwischen den Prozessen der Mitose und der Meiose zu beschreiben, ohne Begriffe wie "homologe Rekombination" und "Zytokinese" zu verwenden, die verwirrend sind. Es hilft, für einen Moment nicht mehr über die Zellteilung in Form von Chromosomen nachzudenken und über Sätze nachzudenken.
"Mitose gegen Meiose ist die Nemesis meiner Schüler!" sagt Jackson. "Aber da DNA Wörtern sehr ähnlich ist, die zu Sätzen aneinandergereiht sind, können wir Wörter verwenden, um diese Ereignisse zu analogisieren."
Eine Übung, die Jackson in seinem Biologieunterricht macht, besteht darin, zwei Sätze zu nehmen und sie "Chromosomen" zu nennen. (Für diesen Artikel haben wir Satz 1 fett gedruckt , um es einfach zu machen, seinem Weg durch die Prozesse der Mitose und Meiose zu folgen.) Beide Sätze beschreiben im Grunde die gleiche Idee, aber Satz 1 (eine Eizelle mit 23 Chromosomen) ) stammt vom weiblichen Elternteil (fett gedruckt), und Satz 2 (eine Samenzelle, ebenfalls mit 23 Chromosomen) stammt vom männlichen Elternteil.
Sowohl Mitose als auch Meiose beginnen hier und duplizieren die DNA, wodurch wir zwei von jedem Satz erhalten.
Stellen Sie sich ein Kaninchen vor, das sich im Gebüsch versteckt.
Stellen Sie sich einen in Vegetation gehüllten Hasen vor.
Der nächste Schritt der Mitose trennt die Duplikate und sortiert sie dann wieder aus, um Zwillingszellen zu erzeugen, die jeweils genetisches Material enthalten, das sowohl von Mutter als auch von Vater geerbt wurde. Diese können später Duplikate von sich selbst erstellen, die ziemlich genau den Duplikaten entsprechen, die Ihre roten Blutkörperchen oder Leberzellen im letzten Jahr oder vor 20 Jahren hergestellt haben.
Stellen Sie sich einen in Vegetation gehüllten Hasen vor.
Stellen Sie sich einen in Vegetation gehüllten Hasen vor.
Das erste Stadium der Meiose (wissenschaftlich bekannt als Meiose I) nimmt die duplizierte DNA, die den Beginn des Mitoseprozesses markiert, kopiert, was zu zwei Tochterzellen führt, die jeweils vollständige Chromosomensätze enthalten, und mischt sie dann wie folgt auf ein Kartenspiel:
Stellen Sie sich einen in Büsche gehüllten Hasen vor .
Stellen Sie sich einen Hasen vor, der sich in der Vegetation versteckt .
Der erste Schritt (wissenschaftlich bekannt als Meiose I ) besteht darin, dass eine einzelne Zelle kopiert wird, was zu zwei Tochterzellen führt, die jeweils einen vollständigen Chromosomensatz enthalten.
Stellen Sie sich einen in Büsche gehüllten Hasen vor .
Stellen Sie sich einen Hasen vor, der sich in der Vegetation versteckt .
Der zweite Schritt (wissenschaftlich bekannt als Meiosis II ) trennt dann die neuen Tochterzellen, setzt jede in ihre eigene Zelle und hinterlässt vier Zellen mit jeweils unterschiedlicher DNA.
"Jeder Satz sagt dasselbe, aber mit unterschiedlichen Versionen jedes Wortes - jede Version ist ein Allel, in DNA-Sprache", sagt Jackson. "Jedes Allel ist eine Mischung aus Wörtern der männlichen und weiblichen Eltern."
Puh! Meiose scheint eine Menge Arbeit zu sein! Warum durch den Ärger gehen, wenn Sie nur eine schnelle Mitose machen und damit fertig sein könnten?
"Variation!" sagt Jackson. "Dies ist der erste Teil der sexuellen Fortpflanzung, dessen Ziel es ist, die genetische Variation zu erhöhen, und dies erhöht die Fähigkeit eines Organismus, sich weiterhin an eine sich verändernde Welt anzupassen."
Nehmen wir an, der letzte Gamete oben (das sind die "Sätze", die durch Meiose gebildet werden) befruchtet einen anderen Gameten, der sagt:
Das würde eine neue Zelle und einen neuen Organismus mit dem folgenden DNA-Profil ergeben:
Stellen Sie sich einen Hasen vor, der von Unkraut getarnt ist .
Das ist nicht nur anders als unsere Elternzelle, mit der wir angefangen haben, sondern auch anders als die Großeltern. Und wenn Sie Dutzende dieser Sätze haben - Menschen haben schließlich 23 Paare von "Sätzen" - und jeder Satz Tausende von Wörtern enthält, führt jedes Meiose- und Befruchtungsereignis zu genetischen Kombinationen, die es wahrscheinlich nie gegeben hat.
Deshalb bist du natürlich so besonders.
Das ist interessant
Meiose wurde erstmals 1876 vom deutschen Biologen Oscar Hertwig in Seeigeleiern beobachtet .
