Duncan Smith/Photodisc/Getty Images

Cellen breiden uit, repareren en planten zich voort via twee primaire delingsprocessen:mitose en meiose . Terwijl mitose twee diploïde dochters oplevert, produceert meiose vier haploïde cellen (gameten), die elk de helft van de ouderlijke chromosomenset bevatten.

Wat is meiose?

Meiose is een gespecialiseerde vorm van celdeling die het aantal chromosomen met de helft vermindert, waardoor genetisch verschillende gameten ontstaan, zoals eieren, sperma en bepaalde plantensporen. Het proces omvat twee opeenvolgende delingen (meioseI en meioseII), voorafgegaan door een interfase die de mitotische interfase weerspiegelt, maar de weg vrijmaakt voor de unieke koppelings- en recombinatiegebeurtenissen die volgen.

Interfase in meiose

De meiotische interfase is onderverdeeld in drie fasen:G1, S en G2, die de mitotische timing weerspiegelen. Elke fase voert verschillende voorbereidende taken uit die gezamenlijk zorgen voor een succesvolle reductieverdeling.

G1:Groei en functionele paraatheid

Tijdens G1 wordt de cel groter, synthetiseert eiwitten en houdt zich bezig met intercellulaire communicatie. Chromosomen blijven volledig gecondenseerd en opgesloten binnen een nucleaire envelop, waardoor de genomische integriteit behouden blijft terwijl de cel zich voorbereidt op DNA-replicatie.

S:DNA-synthese en zusterchromatidevorming

In de S-fase dupliceert de cel zijn volledige genoom. Elk chromosoom wordt gekopieerd naar een identiek zusterchromatide, gekoppeld aan de centromeer. Hoewel de nucleaire envelop blijft bestaan, blijft het chromatidenpaar niet van elkaar te onderscheiden tot het begin van de meiose. In plantencellen begint zich tijdens deze fase een spindelapparaat te vormen, dat de basis legt voor daaropvolgende chromosomale segregatie.

G2:Laatste voorbereidingen en centrosoomduplicatie

G2 zet de groei en het functionele onderhoud voort, terwijl de gedupliceerde chromosomen ingesloten blijven in de kern. In dierlijke cellen dupliceren centrosomen en worden de centriolen goed gedefinieerd, waardoor de spilmicrotubuli worden gevormd die later de zusterchromatiden zullen scheiden tijdens de meioseI.

Van interfase naar dubbele divisies

In tegenstelling tot mitose, die culmineert in een enkele deling, omvat meiose twee opeenvolgende delingen zonder een tussenliggende interfase. De eerste divisie (meioseI) weerspiegelt de mitose en produceert twee diploïde cellen die hun chromosomen al hebben verdubbeld. De tweede deling (meiosisII) halveert vervolgens het aantal chromosomen, wat resulteert in vier haploïde cellen. Omdat er tussen de divisies geen nieuwe DNA-synthese plaatsvindt, blijven de zusterchromatiden die tijdens de S-fase werden gedupliceerd intact en gescheiden, waardoor elke gameet één enkele kopie van elk chromosoom ontvangt.

Wanneer twee gameten samensmelten tijdens de bevruchting, combineren hun haploïde genomen om de diploïde toestand te herstellen, waardoor de ontwikkeling van een nieuw organisme wordt geïnitieerd.