ในการเริ่มต้นคุณเป็นเพียงบางส่วนสารพันธุกรรมเพื่อที่จะทำให้คุณเป็นคุณแม่และพ่อผู้ให้กำเนิดของคุณทั้งคู่ต้องมีส่วนร่วมในความพยายามในการขว้างแต่ละเซลล์อสุจิและเซลล์ไข่แต่ละเซลล์มีโครโมโซม 23ตัว เซลล์เพศทั้งสองนี้มีทุกสิ่งที่จำเป็น - การพูดทางพันธุกรรม - เพื่อสร้างมนุษย์ที่ไม่เหมือนใครซึ่งไม่เคยมีมาก่อนบนโลกใบนี้ นั่นคือคุณ.
ดังที่คุณอาจทราบเพื่อที่จะสร้าง "คุณ" ไม่ใช่ "ครึ่งพอลและไดแอนครึ่งหนึ่ง" จูจูทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนบางอย่างต้องลดลงโครโมโซม 23 ตัวจากเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่แต่ละคนต้องรวมพลังกันเพื่อสร้าง จีโนมหนึ่งเดียวของคุณ (ชุดดีเอ็นเอที่สมบูรณ์ของคุณ) ซึ่งถูกจับไว้ในนิวเคลียสของเซลล์เกือบทุกเซลล์ตั้งแต่คุณยังเป็นไซโกตตัวกระจ้อยร่อยหรือเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธิ พวกเขาทำซ้ำข้อมูลนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีก
กระบวนการนี้ - กระบวนการที่เซลล์ของคุณ (นิวเคลียสซึ่งมีโครโมโซมดั้งเดิมทั้งหมด 46 ตัวที่พ่อแม่ของคุณมอบให้คุณในวันแรก) แบ่งตัวซ้ำแล้วซ้ำอีกเพื่อสร้างใหม่เมื่อเซลล์เก่าเหนื่อยหรือเสียหายเรียกว่าไมโทซิส ไมโทซิสเกิดขึ้นเมื่อคุณสร้างเซลล์เล็บมือขึ้นใหม่หรือแม้กระทั่งเมื่อคุณเติบโตเป็นเนื้องอกมะเร็ง Mitosis เป็นม้าที่คุณอาจไม่รู้ว่ามีกระบวนการน้องสาวที่เรียกว่าไมโอซิสซึ่งมีความสำคัญเท่าเทียมกัน แต่ไม่เหมือนกัน
อะไรคือความแตกต่าง?
“ กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสไม่ได้อยู่ในขั้นตอน แต่อยู่ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของแต่ละผลิตภัณฑ์” แบรนดอนแจ็คสันผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัยลองวูดแห่งเวอร์จิเนียกล่าว "ไมโทซิสส่งผลให้เซลล์ 'ลูกสาว' สองเซลล์ที่เหมือนกันโดยแต่ละเซลล์มียีน 2 เวอร์ชัน - หนึ่งเวอร์ชันจากพ่อแม่แต่ละคนเช่นเดียวกับทุกเซลล์ในร่างกายไมโอซิสส่งผลให้เซลล์สี่เซลล์เรียกว่าเซลล์สืบพันธุ์ - เซลล์เพศ - แต่แต่ละเซลล์มีเพียงรุ่นเดียว ของยีนแต่ละยีนด้วยวิธีนี้เมื่อสเปิร์มและไข่หลอมรวมกันระหว่างการปฏิสนธิไซโกตที่เกิดขึ้นจะกลับไปมียีนสองรุ่น
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะจำ: หากเซลล์กำลังแบ่งตัวก็มักจะผ่านไมโทซิสเว้นแต่ผลิตภัณฑ์นั้นจะเป็นเกมเมเตที่วางแผนที่จะพบกับเกมเมเตตัวอื่นเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ ในกรณีนี้แต่ละเซลล์จะมีโครโมโซมได้เพียง 23 โครโมโซมแทนที่จะเป็น 46 ปกติดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการสับเปลี่ยนบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์เพศแต่ละเซลล์มีโครโมโซมครึ่งหนึ่งของเซลล์ปกติ
เป็นการยากที่จะอธิบายความแตกต่างระหว่างกระบวนการไมโทซิสและไมโอซิสโดยไม่ใช้คำเช่น 'homologous recombination' และ "cytokinesis" ซึ่งทำให้เกิดความสับสน ช่วยให้หยุดคิดเกี่ยวกับการแบ่งเซลล์ในแง่ของโครโมโซมสักครู่และเริ่มคิดถึงประโยคต่างๆ
“ ไมโทซิสกับไมโอซิสเป็นเรื่องซวยของนักเรียน!” แจ็คสันพูด "แต่เนื่องจาก DNA ก็เหมือนกับคำที่ร้อยเรียงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างประโยคเราจึงสามารถใช้คำเพื่อเปรียบเทียบเหตุการณ์เหล่านี้ได้"
การออกกำลังกายอย่างหนึ่งที่แจ็คสันทำในชั้นเรียนชีววิทยาของเขาเกี่ยวข้องกับการใช้ประโยคสองประโยคและเรียกพวกเขาว่า "โครโมโซม" (เพื่อประโยชน์ของบทความนี้เราจึงทำให้ Sentence 1 เป็นตัวหนาเพื่อให้ง่ายต่อการปฏิบัติตามเส้นทางของมันผ่านกระบวนการของไมโทซิสและไมโอซิส) ทั้งสองประโยคนี้อธิบายถึงแนวคิดเดียวกันโดยทั่วไป แต่ประโยคที่ 1 (เซลล์ไข่ที่มีโครโมโซม 23 ตัว ) มาจากพ่อแม่ฝ่ายหญิง (เป็นตัวหนา) และประโยคที่ 2 (เซลล์อสุจิมีโครโมโซม 23 ตัว) มาจากพ่อแม่ฝ่ายชาย
ทั้งไมโทซิสและไมโอซิสเริ่มต้นจากที่นี่และทำซ้ำดีเอ็นเอทำให้เรามีสองประโยคในแต่ละประโยค
ลองนึกภาพกระต่ายซ่อนตัวอยู่ในพุ่มไม้
วางแนวคิดกระต่ายที่ซ่อนอยู่ในพืชพันธุ์
ขั้นตอนต่อไปของไมโทซิสจะแยกสิ่งที่ซ้ำกันออกจากกันแล้วเรียงลำดับกลับออกไปเพื่อสร้างเซลล์แฝดที่แต่ละเซลล์มีสารพันธุกรรมที่สืบทอดมาจากทั้งแม่และพ่อ ต่อมาสามารถสร้างซ้ำของตัวเองซึ่งค่อนข้างเหมือนกับการทำซ้ำเซลล์เม็ดเลือดแดงหรือเซลล์ตับของคุณเมื่อปีที่แล้วหรือ 20 ปีที่แล้ว
สร้างแนวคิดเกี่ยวกับกระต่ายที่ซ่อนอยู่ในพืชพันธุ์
สร้างแนวคิดเกี่ยวกับกระต่ายที่ซ่อนอยู่ในพืชพันธุ์
ขั้นตอนแรกของไมโอซิส (ที่เรียกทางวิทยาศาสตร์ว่าไมโอซิส I) ใช้ดีเอ็นเอที่ซ้ำกันซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการไมโทซิสคัดลอกซึ่งส่งผลให้เซลล์ลูกสาวสองเซลล์แต่ละเซลล์มีโครโมโซมครบชุดแล้วสับเปลี่ยนกันเช่น สำรับไพ่:
ลองนึกภาพกระต่ายปกคลุมใน พุ่มไม้
วางแนวคิดเกี่ยวกับกระต่ายที่ ซ่อนตัวอยู่ในพืชพรรณ
ขั้นตอนแรก (เรียกทางวิทยาศาสตร์ว่าไมโอซิส I ) คือเมื่อเซลล์เดียวถูกคัดลอกส่งผลให้เซลล์ลูกสาวสองเซลล์แต่ละเซลล์มีโครโมโซมครบชุด
ลองนึกภาพกระต่ายปกคลุมใน พุ่มไม้
วางแนวคิดเกี่ยวกับกระต่ายที่ ซ่อนตัวอยู่ในพืชพรรณ
ขั้นตอนที่สอง (เรียกทางวิทยาศาสตร์ว่าไมโอซิส II ) จากนั้นแยกเซลล์ลูกสาวใหม่ใส่เข้าไปในเซลล์ของตัวเองทำให้เซลล์สี่เซลล์ที่มีดีเอ็นเอต่างกันในแต่ละเซลล์
"แต่ละประโยคพูดเหมือนกัน แต่ใช้คำแต่ละเวอร์ชันต่างกัน - แต่ละเวอร์ชันเป็นอัลลีลใน DNA พูด" แจ็คสันกล่าว "แต่ละอัลลีลเป็นคำที่ผสมระหว่างพ่อแม่ของชายและหญิง"
วุ้ย ไมโอซิสดูเหมือนงานเยอะ! ทำไมต้องผ่านความยุ่งยากในเมื่อคุณสามารถทำการ mitosis ได้อย่างรวดเร็วและทำได้ด้วย?
“ แปรผัน!” แจ็คสันพูด "นี่เป็นส่วนแรกของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศประเด็นคือการเพิ่มการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและเพิ่มความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการปรับตัวเข้ากับโลกที่เปลี่ยนแปลงต่อไป"
สมมติว่าเกมเมเตตัวสุดท้ายด้านบน (นั่นคือ "ประโยค" ที่เกิดจากไมโอซิส) ทำให้เกิดเกมเมเตอีกตัวที่พูดว่า
นั่นจะทำให้เซลล์และสิ่งมีชีวิตใหม่มีรายละเอียดดีเอ็นเอดังต่อไปนี้:
ไม่เพียง แต่แตกต่างจากเซลล์แม่ของเราเซลล์ที่เราเริ่มต้น แต่ยังแตกต่างจากเซลล์ปู่ย่าตายายอีกด้วย และถ้าคุณมีประโยคเหล่านี้หลายสิบประโยค - มนุษย์มี "ประโยค" 23 คู่ - และแต่ละประโยคมีหลายพันคำเหตุการณ์ไมโอซิสและการปฏิสนธิทุกครั้งส่งผลให้เกิดการผสมทางพันธุกรรมที่อาจไม่เคยมีมาก่อน
ซึ่งแน่นอนว่าทำไมคุณถึงพิเศษมาก
ตอนนี้น่าสนใจ
ไมโอซิสถูกพบครั้งแรกในไข่หอยเม่นในปี พ.ศ. 2419 โดยออสการ์เฮิร์ตวิกนักชีววิทยาชาวเยอรมัน
