Synapsis:Den kendetegnende proces for meiose, der driver genetisk mangfoldighed

Af Carolyn Csanyi, Opdateret 30. august 2022

Billedkredit:Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Celledeling sker på to grundlæggende måder - mitose og meiose - på tværs af planter, dyr, protister og svampe. Hos dyr sørger mitose for vækst, reparation og vævsvedligeholdelse ved at producere datterceller, der er genetiske kopier af forælderen.

Meiose er på den anden side afgørende for seksuel reproduktion. Det genererer haploide kønsceller – æg og sæd – der smelter sammen og danner et nyt individ med et afbalanceret kromosomkomplement.

Synapsis:Meiosens kendetegn

Synapsis er den præcise justering af homologe kromosompar under profase I af meiose. Denne parring, fraværende i mitose, gør det muligt for kromosomerne at udveksle segmenter - en proces kaldet overkrydsning - som øger den genetiske variabilitet i seksuelt reproducerende organismer.

Generering af nye genetiske kombinationer

Meiose reducerer kromosomtallet til det halve, hvilket producerer haploide celler, der bevarer det korrekte antal kromosomer hos afkom. Humane somatiske celler er diploide (46 kromosomer, 23 par). Hvert par består af en maternal og en faderlig homolog. Efter to meiotiske divisioner indeholder gameter 23 enkelte kromosomer.

Hver gamete bærer en unik kombination af maternelle og faderlige kromosomer. Denne genetiske mangfoldighed gør det muligt for befolkninger at tilpasse sig skiftende miljøer. Synapsis øger variabiliteten yderligere gennem rekombination af søsterkromatider under crossover.

Hvordan synapsis opstår

Før meiose replikeres homologe kromosomer og danner to søsterkromatider, der holdes sammen ved centromerer. Kernekappen opløses, og kromosomerne kondenserer. Under profase I justerer de to kromatider i hvert homologt par sig langs deres længder og danner det synaptonemale kompleks - et protein-RNA-stillads.

Justerede kromatider kan låse sammen; fragmenter af et chromatid kan løsne sig og genhæfte til det modsatte chromatid og effektivt bytte genetisk materiale. Denne overkrydsning beriger genetisk variation ud over det tilfældige udvalg af kromosomer.

Konklusion af synapsis

Efterhånden som meioseI skrider frem, justeres homologe par på metafasepladen. I anafase I bryder synapsen, og homologerne adskilles til modsatte poler. TelophaseI giver to haploide celler, som hver indeholder et kromatid fra hvert homologt par, som nu bærer rekombineret DNA.

Resten af Meiosis

MeiosisII deler de to haploide celler fra meiosisI og adskiller søsterkromatider. Resultatet er fire haploide kønsceller hos mænd og et stort æg plus tre polære legemer hos hunner. De to vigtigste kilder til genetisk variabilitet er uafhængig sortiment under både meiotiske divisioner og rekombination under synapsis. Hos mennesker er det teoretiske antal forskellige gameter fra 23 kromosompar 8.324.608.