تفاوت کلیدی – عدم تفکیک در Meiosis 1 در مقابل 2
تقسیم سلولی یک فرآیند حیاتی در موجودات چند سلولی و همچنین در موجودات تک سلولی است. دو فرآیند اصلی تقسیم سلولی وجود دارد که به نام‌های میتوز و میوز شناخته می‌شوند. سلول های دیپلوئیدی ژنتیکی یکسان توسط میتوز و گامت ها (هاپلوئید) با نیم مجموعه کروموزوم توسط میوز تولید می شوند. در طی فرآیندهای تقسیم سلولی، کروموزوم های همولوگ و کروماتیدهای خواهر بدون خطا از هم جدا می شوند تا سلول های دختر با همان تعداد کروموزوم یا نصف تعداد کروموزوم ها تولید شوند. از آن به عنوان جدایی کروموزومی یاد می شود.اگرچه تقسیم سلولی تقریباً یک فرآیند کامل است، اما خطاها می توانند در طول جدایی کروموزومی با نرخ خطای بسیار کمی رخ دهند. این خطاها به عنوان خطاهای عدم تفکیک شناخته می شوند. عدم تفکیک ناتوانی یا عدم توانایی کروموزوم های همولوگ یا کروماتیدهای خواهر در جداسازی صحیح در طول تقسیم سلولی در میتوز و میوز است. عدم تفکیک می تواند در طول میوز I و میوز II رخ دهد که منجر به غیر طبیعی شدن تعداد کروموزوم های گامت می شود. تفاوت اصلی بین عدم تفکیک در میوز 1 و 2 این است که در طول میوز 1، کروموزوم های همولوگ از هم جدا نمی شوند در حالی که در میوز II کروماتیدهای خواهر جدا نمی شوند.
Nondisjunction در میوز 1 چیست؟
میوز فرآیندی است که گامت ها (تخمک و اسپرم) را از سلول های دیپلوئید برای تولید مثل تولید می کند. گامت ها حاوی 23 کروموزوم (n) هستند. میوز از طریق دو مرحله اصلی به نام میوز I و میوز II رخ می دهد. میوز I شامل پنج مرحله اصلی به نام‌های پروفاز I، متافاز I، آنافاز I، تلوفاز I و سیتوکینزیس است.در طول آنافاز I، کروموزوم های همولوگ از یکدیگر جدا شده و به سمت دو قطب حرکت می کنند. گاهی اوقات، کروموزوم های همولوگ در جداسازی صحیح ناتوانی نشان می دهند. اگر این اتفاق بیفتد، گامت هایی با کروموزوم های اضافی یا از دست رفته تولید می شوند. از این رو، تعداد کل کروموزوم ها در گامت ها با تعداد طبیعی متفاوت است. هنگامی که این گامت ها بارور می شوند، تعداد کروموزوم های غیر طبیعی تولید می کنند که به آن آنئوپلوئیدی می گویند.
شکل 01: عدم تفکیک در میوز
این اعداد کروموزومی غیر معمول چندین سندرم (شرایط بیماری) را در فرزندان ایجاد می کنند. به عنوان مثال، تریزومی کروموزوم 21 منجر به نوزادان مبتلا به سندرم داون می شود. سندرم داون نتیجه یک گامت حاوی کروموزوم n+1 است. هنگامی که این گامت بارور می شود، یک زیگوت ایجاد می کند که حاوی 2n+1 کروموزوم (در مجموع 47 کروموزوم) است.مثال دیگر سندرم ترنر است. این به دلیل عدم تفکیک کروموزوم جنسی (مونوسومی XO) رخ می دهد. این منجر به کروموزوم های n-1 در گامت ها می شود و پس از لقاح، فرزندان 2n-1 کروموزوم (در مجموع 45 کروموزوم) را خواهند داشت.
شکل 02: تریزومی به دلیل عدم جدایی در میوز I
Nondisjunction در میوز 2 چیست؟
میوز II دومین بخش متوالی میوز است که شبیه میتوز است. در طی میوز II، چهار گامت از دو سلول تولید می شود. به دنبال آن چندین فاز متمایز به نام پروفاز II، متافاز II، آنافاز II، تلوفاز II و سیتوکینزیس دنبال می شود. کروموزوم ها در وسط سلول (صفحه متافاز) ردیف می شوند و در طول متافاز II از سانترومرهای خود به فیبرهای دوکی متصل می شوند.آنها آماده می شوند تا به دو مجموعه تقسیم شوند و وارد آنافاز II شوند. در طول آنافاز II، کروماتیدهای خواهر به طور مساوی تقسیم می شوند و توسط میکروتوبول ها به سمت قطب ها کشیده می شوند. این مرحله تعداد صحیح کروموزوم ها را در گامت ها تضمین می کند. گاهی اوقات کروماتیدهای خواهر در این مرحله به دلایل متعددی از جمله تراز نادرست و چسبیدن به صفحه متافاز و غیره به درستی جدا نمی شوند. در میوز II به نام عدم جدایی شناخته می شود. به دلیل این شکست، گامت‌هایی با تعداد غیرطبیعی کروموزوم (n+1 یا n-1) تولید می‌شوند.
عدم انقطاع در میوز I یا II منجر به ایجاد گامت هایی با تعداد کروموزومی غیرطبیعی می شود و نوزادانی با سندرم های مختلف مانند سندرم داون (تریزومی 21)، سندرم پاتاو (تریزومی 13)، سندرم ادوارد (تریزومی 18)، سندرم کلاینفلتر (Klinefelter) ایجاد می کند. 47، XXY مرد)، تریزومی X (47، XXX زن)، مونوسومی X (سندرم ترنر)، و غیره.
شکل 03: عدم تفکیک در میوز II
تفاوت بین Nondisjunction در میوز 1 و 2 چیست؟
عدم انفصال در Meiosis 1 vs 2 |
|
| شکست کروموزوم های همولوگ در جدا شدن به سمت قطب ها در طول آنافاز 1 به عنوان عدم انفصال در میوز 1 شناخته می شود. | شکست کروماتیدهای خواهر در جدا شدن به سمت قطب ها در طول آنافاز 2 در میوز به عنوان عدم جدایی در میوز 2 شناخته می شود. |
| کروموزوم ها در مقابل کروماتیدهای خواهر | |
| کروموزوم های همولوگ در میوز I به درستی جدا نمی شوند. | کروماتیدهای خواهر در میوز II به درستی جدا نمی شوند. |
خلاصه - عدم تفکیک در Meiosis 1 vs 2
عدم پیوند فرآیندی است که گامت هایی با تعداد غیرطبیعی کروموزوم ایجاد می کند. این به دلیل شکست کروموزوم های همولوگ در جدا شدن در آنافاز I یا شکست کروماتیدهای خواهر در طول آنافاز II در میوز جدا می شود. بنابراین، تفاوت اصلی بین عدم تفکیک در میوز 1 و 2 این است که عدم تفکیک در میوز 1 در کروموزوم های همولوگ رخ می دهد در حالی که عدم انفصال در میوز II در کروماتیدهای خواهر رخ می دهد. هنگامی که این گامت ها بارور شوند، افراد آنیوپلوئیدی ممکن است به چندین سندرم مانند سندرم داون، سندرم کلاین فلتر، سندرم ترنر و غیره منجر شوند.
