Key Difference – Nondisjunction i Meiosis 1 vs 2
Celledeling er en vital proces i flercellede organismer såvel som i encellede organismer. Der er to store celledelingsprocesser kendt som mitose og meiose. Genetisk identiske diploide celler produceres ved mitose og gameter (haploide) med halve kromosomsæt produceres af meiose. Under celledelingsprocesserne adskilles homologe kromosomer og søsterkromatider uden fejl for at producere datterceller med det samme antal kromosomer eller halvdelen af antallet af kromosomer. Det omtales som kromosomal disjunktion. Selvom celledeling er næsten en perfekt proces, kan der ske fejl under den kromosomale disjunktion med en meget lille fejlrate. Disse fejl er kendt som nondisjunction-fejl. Nondisjunction er manglende evne eller svigt hos homologe kromosomer eller søsterkromatider til at adskilles korrekt under celledelingen i mitose og meiose. Ikke-disjunktion kan forekomme under meiose I og meiose II, hvilket resulterer i unorm alt antal kromosomer af kønsceller. Den vigtigste forskel mellem ikke-disjunktion i meiose 1 og 2 er, at under meiose 1, kan homologe kromosomer ikke adskilles, mens søsterkromatider i meiose II ikke adskilles.
Hvad er Nondisjunction i Meiosis 1?
Meiose er en proces, der producerer kønsceller (æg og sædceller) fra diploide celler til reproduktion. Gameter indeholder 23 kromosomer (n). Meiose opstår via to hovedstadier kaldet meiose I og meiose II. Meiose I består af fem hovedstadier kaldet profase I, metafase I, anafase I, telofase I og cytokinese. Under anafasen I adskilles homologe kromosomer fra hinanden og bevæger sig mod de to poler. Nogle gange viser homologe kromosomer, at de ikke kan adskilles korrekt. Hvis dette sker, vil der blive produceret kønsceller med ekstra eller manglende kromosomer. Derfor vil det samlede antal kromosomer i gameter afvige fra det normale antal. Når først disse kønsceller er befrugtet, producerer de unormale kromosomtal, som omtales som aneuploidi.
Figur 01: Ikke-disjunction i meiose
Disse usædvanlige kromosomtal skaber adskillige syndromer (sygdomstilstande) hos afkom. For eksempel resulterer trisomi af kromosom 21 i Downs syndrom babyer. Downs syndrom er et resultat af en kønscelle indeholdende n+1 kromosomer. Når denne kønscelle befrugtes, danner den en zygote, som indeholder 2n+1 antal kromosomer (i alt 47 kromosomer). Et andet eksempel er Turners syndrom. Det opstår på grund af ikke-disjunktion af kønskromosomer (monosomi XO). Det resulterer i n-1 antal kromosomer i gameter og efter befrugtning vil afkommet bære 2n-1 antal kromosomer (i alt 45 kromosomer).
Figur 02: Trisomi på grund af ikke-disjunction i meiose I
Hvad er Nondisjunction i Meiosis 2?
Meiosis II er den anden på hinanden følgende division af meiose, som ligner mitose. Under meiose II produceres fire gameter fra to celler. Det efterfølges af flere forskellige faser kaldet profase II, metafase II, anafase II, telofase II og cytokinese. Kromosomer stiller sig op i midten af cellen (metafasepladen) og binder sig til spindelfibre fra deres centromerer under metafase II. De bliver klar til at dele sig i to sæt og fortsætte i anafase II. Under anafase II deler søsterkromatider sig jævnt og trækkes mod poler af mikrotubuli. Dette trin vil sikre det korrekte antal kromosomer i gameter. Nogle gange undlader søsterkromatider at adskilles ordentligt på dette stadium på grund af flere årsager, såsom forkert justering og vedhæftning ved metafasepladen osv. Det er kendt som nondisjunction i meiose II. På grund af denne fejl vil der blive produceret kønsceller med unorm alt antal kromosomer (n+1 eller n-1).
Nondisjunction i meiose I eller II resulterer i gameter med unormale kromosomale tal og producerer babyer med forskellige syndromer såsom Downs syndrom (trisomi 21), Patau syndrom (trisomi 13), Edwards syndrom (trisomi 18), Klinefelters syndrom (47, XXY mænd), Trisomi X (47, XXX kvinder), Monosomy X (Turners syndrom) osv.
Figur 03: Ikke-disjunction i meiose II
Hvad er forskellen mellem Nondisjunction i Meiosis 1 og 2?
Nondisjunction i Meiosis 1 vs 2 |
|
| Homologe kromosomers manglende adskillelse mod polerne under anafase 1 er kendt som nondisjunction i meiose 1. | Svigt søsterkromatider med at separere mod polerne under anafase 2 i meiose er kendt som nondisjunction i meiose 2. |
| Kromosomer vs søsterkromatider | |
| Homologe kromosomer adskilles ikke ordentligt i meiose I. | Søsterkromatider kan ikke adskilles ordentligt i meiose II. |
Opsummering – Nondisjunction i Meiosis 1 vs 2
Nondisjunction er en proces, der skaber kønsceller med et unorm alt antal kromosomer. Det opstår på grund af, at homologe kromosomer ikke adskilles under anafase I, eller at søsterkromatider ikke adskilles under anafase II i meiose. Således er den største forskel mellem nondisjunction i meiose 1 og 2, nondisjunction i meiose 1 forekommer i homologe kromosomer, mens nondisjunction i meiose II forekommer i søsterkromatider. Når først disse kønsceller er befrugtet, kan aneuploidi-individer resultere i adskillige syndromer såsom Downs syndrom, Klinefelters syndrom, Turners syndrom osv.
