MEJOZA MEJOZA redukcijska dioba kojom od diploidnih 2

MEJOZA

MEJOZA - redukcijska dioba kojom od diploidnih (2 n) stanica nastaju haploidne gamete (n) Glavne značajke mejoze: • redukcija broja kromosoma u gametama • rekombinacija roditeljskih kromosoma - zbiva se u jajnicima(ovarijima) i u sjemenicima (testisima)

Oplodnja • Spajanje spermalne i jajne stanice te nastajanje zigote spermalna stanica n=23 jajna stanica n=23 2 n=46 zigota

Spermatogeneza n=23 human sex cell n=23 sperm n=23 2 n=46 haploid (n) diploid (2 n) n=23 meiosis II

Mejoza – tkivo mišjih testisa Parent cell 1 st division 2 nd division 4 gametes

Proces mejoze se dijeli na dvije osnovne faze: A) prva mejotička dioba B) druga mejotička dioba - između ove dvije diobe NEMA REPLIKACIJE DNA!

FAZE MEJOZE: A) Prva mejotička dioba (redukcijska): 1. PROFAZA I 2. METAFAZA I 3. ANAFAZA I 4. TELOFAZA I B) Druga mejotička dioba (slična mitozi): 5. PROFAZA II 6. METAFAZA II 7. ANAFAZA II 8. TELOFAZA II

- u diploidnoj jezgri svaki kromosom je 2 x zastupljen – jedan od oca i jedan od majke - takva dva kromosoma koji čine par nazivaju se HOMOLOGNI KROMOSOMI - prije diobe homologni kromosomi se REPLICIRAJU (udvostruče)

spindle fiber aster fibers centrioles

A) Prva mejotička dioba (redukcijska): 1. PROFAZA I - homologni kromosomi se sparuju i čine BIVALENT - bivalent se sastoji od 4 kromatide – TETRADE - SINAPTONEMSKI KOMPLEKS – struktura koja omogućuje sparivanje homologa u bivalent - kromomere jednog kromosoma se “poslože” uz analogne kromomere drugog homologa i spoje se preko sinap. komp. - zbiva se CROSSING OVER - izmjena genetičkog materijala između dvije nesestrinske kromatide - vidljiva je HIJAZMA

Homologni kromosomi Homologous chromosomes sister chromatids Tetrad sister chromatids

Homologni kromosomi eye color locus hair color locus Paternal Maternal

Naziv kromosoma obzirom na položaj centromere § METACENTRIČAN – u sredini § SUBMETACENTRIČAN – malo dalje od sredine § AKROCENTRIČAN - bliže krajevima § TELOCENTRIČAN - na samom kraju kromosoma NE TR EBA PAMT ITI

Primjer crossing overa – jedna hijazma nonsister chromatids Tetrad chiasmata: site of crossing over variation

Još jedan primjer crossing overa – dvije hijazme

Faze profaze I: 1. LEPTOTEN (A) - kromosomi(dvostruki) nalikuju tankim nitima u klupku - uočavaju se KROMOMERE –jače spiralizirana mjesta (stoga jače obojena) NE TR EBA PAMT ITI 2. ZIGOTEN(B) - još se opaža jezgrica - SINAPTONEMSKI KOMPLEKS – struktura koja omogućuje sparivanje homologa u bivalent - kromomere jednog kromosoma se “poslože” uz analogne kromomere drugog homologa i spoje se preko sinap. komp. 3. PAHITEN (C) - završeno je sparivanje homologa -zbiva se crossing over, vidljive hijazme http: //www. as-botanicalstudies. com/content/54/1/46/figure/F 3

4. DIPLOTEN (D) NE T REBA - zbog razgradnje sinaptonemskog kompleksa popušta veza među homolozima PAMT ITI - homolozi povezani preko hijazmi - kromosomi se skraćuju(kondenziraju), deblji su 5. DIJAKINEZA (E) - daljnja kondenzacija, sada su vidljive sve četiri kromatide bivalenta http: //www. as-botanicalstudies. com/content/54/1/46/figure/F 3

• Aceto-carmine stained normal (A-M) & abnormal (N-T) meiotic stages of Aloe vera. (A) Leptotene stage. (B) Zygotene stage showing chromatin threads (C) Pachytene stage showing beaded chromosomes. (D) Diplotene stage showing ‘X’ shaped chiasma. (E) Diakinesis showing 7 bivalents with 4 long and 3 short chromosome pairs. (F) Side view of metaphase-I. (G) Side view of anaphase-I. (H) Side view of telophase-I. (I) Side view of prophase-II (J) Side view of metaphase-II. (K) Side view of anaphase-II. (L) Side view of telophase-II. (M) Tetrad showing 4 pollen grains. (N) Side view of anaphase-I with single chromosomal bridge and lagged chromosome. (O) Side view of anaphase-I with double chromosomal bridge. (P) Side view of anaphase-I with single chromosomal bridge (Q) Telophase-I with lagged chromosome. (R) Metaphase-II with lagged chromosome. (S) Telophase-II with single chromosomal bridge. (T) Telophase-II with univalent laggard chromosome. • Haque and Ghosh Botanical Studies 2013 54: 46 doi: 10. 1186/1999 -3110 -54 -46 http: //www. as-botanicalstudies. com/content/54/1/46/figure/F 3

http: //www. as-botanicalstudies. com/content/54/1/46/figure/F 3

2. METAFAZA I - bivalenti se smještaju u ekvatorijalnu ravninu - HIJAZME su u ekvatorijalnoj ravnini - centromeri homologa su okrenuti prema suprotnim polovima

CENTROMERA SESTRINSKE KROMATIDE

METAFAZA I ili ekvatorijalna ravnina ili metafazna ploča

Pitanje: • Obzirom na neovisno orijentiranje homolognih parova – koliko različitih kombinacija spermatozoida bi muškarac mogao proizvesti?

Odgovor • Prema formuli: 2 n • Ljudski kromosomi: 2 n = 46 n = 23 • 223 = ~8 milijuna kombinacija

3. ANAFAZA I - centromeri bivalenta se sve više razmiču putujući prema suprotnim polovima - kromosomi koji putuju prema suprotnim polovima sadrže barem na jednoj kromatidi izmješan genetički materijal majke i oca → REKOMBINACIJA GENETIČKOG MATERIJALA kao posljedica CROSSING OVER procesa -TERMINALIZACIJA HIJAZMI – hijazme se pomiću prema krajevima kromosoma

4. TELOFAZA I - despiralizacija kromosoma - svaka jezgra ima n garnituru - jezgre su genetički različite zbog: - crossing over-a - slučajne orijentacije bivalenata u METAFAZI I

B) Druga mejotička dioba (slična mitozi): 1. PROFAZA II - spiralizacija kromosoma - kromosomi imaju 2 kromatide

2. METAFAZA II - centromeri se smještaju u ekvatorijalnu ravninu

3. ANAFAZA II - odvajanje kromatida, “putuju” prema polovima - svaka kromatida sada predstavlja jedan kromosom

4. TELOFAZA II - 4 jezgre s polovičnim brojem kromosoma - različite međusobno i različite od roditeljske stanice

Spolni kromosomi XX - žensko XY - muško

Usporedba veličine X i Y kromosoma, elektronska mikrografija Y chromosome X chromosome

Znaš li? Ljudi =46 Primati= 48 Ljudski kromosom br. 2 nastao je spajanjem kromosoma predaka, smanjujući broj kromosoma na 46

Spermatogonij(zametne stanice) primarna spermatocita (mejoza) sek. spermatocite (2, nakon 1. mejotičke diobe) spermatide (4, haploidne, nakon 2. mejotičke diobe)

oogonij primarna oocita (mejoza) sek. oocita + polocita (nakon 1. mejotičke diobe) 1 jajna st. (velika) + 3 polocite (male) (haploidne, nakon 2. mejotičke diobe)