میوز
میوز گاهی اوقات «تقسیم کاهشی» نامیده می‌شود، زیرا تعداد کروموزوم‌ها را به نصف تعداد طبیعی کاهش می‌دهد تا زمانی که ادغام اسپرم و تخمک اتفاق می‌افتد، نوزاد تعداد صحیح را داشته باشد.
بدن از تریلیون‌ها سلول سوماتیک (پیکری) تشکیل شده‌است که توانایی تقسیم به سلول های دختر همسان را دارند و رشد، ترمیم و پاسخ به محیط متغیر ارگانیسم را تسهیل می‌کنند. این فرآیند “میتوز” نام دارد.
در گامت ها، شکل متفاوتی از تقسیم سلولی به نام “میوز” رخ می دهد. نتیجه میوز، ایجاد سلول های دختر، چه سلول های اسپرم یا تخمک، از طریق تقسیم کاهشی است که منجر به مجموعه هاپلوئید کروموزوم ها می شود، به طوری که با پیوستن به سلول جنسی دیگر در لقاح، مجموعه کروموزومی دیپلوئید جدید در تخم بارور شده بازگردانده می‌شود.
تنوع ژنومی و تنوع ژنتیکی از طریق فرآیند میوز به دلیل نوترکیبی کروموزومی و جور شدن مستقل تولید می شود. هر سلول دختری که ایجاد می‌شود از نظر ژنتیکی نصفاً با سلول والد خود یکسان است، اما به طور مشخص از سلول والد و سایر سلول‌های دختر متفاوت است.
ژنوم:
ژنوم توسط توالی شیمیایی نوکلئوتیدهای DNA در داخل سلول‌های بدن رمزگذاری می‌شود. اگر DNA موجود در یک سلول را از ابتدا تا انتها بکشیم، حدود 3 متر طول خواهد داشت. برای اینکه DNA در هر سلول جای بگیرد، توسط پروتئین‌ها متراکم می‌شود تا “کروماتین”، مجموعه ای از DNA و پروتئین‌ها، ایجاد شود. سلول های سوماتیک (پیکری) انسان حاوی 23 جفت کروموزوم یا در مجموع 46 کروموزوم هستند. 46 عدد “دیپلوئید” (2n) در نظر گرفته‌می‌شود، در حالی که 23 عدد “هاپلوئید” (1n) یا نصف عدد دیپلوئید در نظر گرفته می‌شود.
میوز برای ایجاد تنوع ژنومی در یک گونه بسیار مهم است. این کار را عمدتاً از طریق دو فرآیند انجام می‌دهد: جور شدن مستقل و عبور متقاطع (نوترکیبی).
قانون جور شدن مستقل بیان می‌کند که جهت‌گیری تصادفی جفت های کروموزوم همولوگ در طول متافاز I، امکان تولید گامت هایی با جور شدن های مختلف کروموزوم های همولوگ را فراهم می کند.
عبور متقاطع به پدیده‌ای اشاره دارد که در طول پروفاز I رخ می دهد. هنگامی که کروموزوم های همولوگ برای تشکیل تترادها به هم می رسند، بازوهای کروماتیدها می‌توانند به طور تصادفی جابجا شوند و امکانات بسیار بیشتری برای تنوع ژنتیکی گامت‌ها ایجاد کنند.
چرخه سلولی:
چرخه سلولی دو بخش دارد: اینترفاز و میتوز/ میوز.
اینترفاز را می‌توان به سه زیرمرحله تقسیم کرد: رشد 1 (G1)، سنتز (S) و رشد 2 (G2).
در طول مراحل G، سلول با تولید پروتئین‌های مختلف رشد می‌کند و در طول مرحله S، DNA همانندسازی می‌شود به طوری که هر کروموزوم حاوی دو کروماتید خواهری یکسان (c) است.
میتوز شامل 4 مرحله است: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز.
میوز:
میوز نوعی تقسیم سلولی است که تعداد کروموزوم ها در سلول والد را به نصف کاهش می دهد و چهار سلول گامت تولید می‌کند. این فرآیند برای تولید سلول های تخمک و اسپرم برای تولید مثل جنسی ضروری است. در طول تولید مثل، هنگامی که اسپرم و تخمک برای تشکیل یک سلول واحد متحد می‌شوند، تعداد کروموزوم ها در فرزند بازگردانده می‌شود.
میوز با یک سلول والد دیپلوئید شروع می‌شود، به این معنی که دو نسخه از هر کروموزوم دارد. سلول والد یک دور همانندسازی DNA را طی می‌کند و به دنبال آن دو چرخه جداگانه تقسیم هسته ای انجام می‌شود. این فرآیند منجر به چهار سلول دختر هاپلوئید می‌شود، به این معنی که نیمی از تعداد کروموزوم های سلول والد دیپلوئید را دارند.
شباهت وتفاوت های میوز و میتوز:
میوز هم شباهت هایی به میتوز دارد و هم تفاوت هایی با آن، میتوز فرآیند تقسیم سلولی است که در آن یک سلول والد دو سلول دختر یکسان تولید می‌کند. میوز پس از یک دور همانندسازی DNA در سلول های اندام های جنسی نر یا ماده شروع می‌شود. این فرآیند به میوز I و میوز II تقسیم می‌شود و هر دو تقسیم میوز دارای مراحل متعددی هستند. میوز I نوعی تقسیم سلولی است که منحصر به سلول‌های زایا است، در حالی که میوز II شبیه میتوز است.
میوز I:
اولین تقسیم میوز(میوز I)، با پروفاز I شروع می‌شود. در طول پروفاز I، مجموعه DNA و پروتئین معروف به کروماتین متراکم می‌شود و کروموزوم‌ها را تشکیل می‌دهد. جفت‌های کروموزوم‌های همانندسازی شده به عنوان کروماتیدهای خواهری شناخته می‌شوند و در یک نقطه مرکزی به نام سانترومر به هم متصل باقی می مانند.
یک ساختار بزرگ به نام دوک میوز نیز از پروتئین های بلند به نام میکروتوبول ها در هر طرف یا قطب سلول تشکیل می شود. بین پروفاز I و متافاز I، جفت های کروموزوم های همولوگ تترادها را تشکیل می دهند. در داخل تتراد، هر جفت بازوی کروماتید می تواند همپوشانی و در فرآیندی به نام عبور متقاطع یا نوترکیبی با هم ادغام شود. نوترکیبی فرآیندی است که بخش های DNA را می‌شکند، نوترکیب می‌کند و دوباره به هم متصل می‌کند تا ترکیبات جدیدی از ژن‌ها تولید کند.
در متافاز I، جفت‌های همولوگ کروموزوم‌ها در دو طرف صفحه استوایی ردیف می‌شوند. سپس، در آنافاز I، رشته‌های دوک منقبض می‌شوند و جفت‌های همولوگ را، که هر کدام دو کروماتید دارند، از یکدیگر دور می‌کنند و به سمت هر قطب سلول می‌کشند. در طول تلوفاز I، کروموزوم‌ها در هسته‌ها محصور می‌شوند. سلول اکنون فرآیندی به نام سیتوکینز را طی می‌کند که سیتوپلاسم سلول اصلی را به دو سلول دختر تقسیم می‌کند. هر سلول دختر هاپلوئید است و فقط یک مجموعه کروموزوم یا نیمی از تعداد کل کروموزوم‌های سلول اصلی را دارد.
میوز II:
میوز II یک تقسیم میتوزی از هر یک از سلول‌های هاپلوئید تولیدشده در میوز I است. در طول پروفاز II، کروموزوم‌ها متراکم می‌شوند و مجموعه جدیدی از رشته‌های دوک تشکیل می‌شود. کروموزوم‌ها شروع به حرکت به سمت استوای سلول می‌کنند. در طول متافاز II، سانترومرهای کروماتیدهای جفت شده در امتداد صفحه استوایی در هر دو سلول ردیف می‌شوند. سپس در آنافاز II، کروموزوم‌ها در سانترومرها از هم جدا می‌شوند. رشته‌های دوک کروموزوم‌های جدا شده را به سمت هر قطب سلول می‌کشند. سرانجام، در طول تلوفاز II، کروموزوم‌ها در غشاهای هسته‌ای محصور می‌شوند. سیتوکینز به دنبال آن می‌آید و سیتوپلاسم دو سلول را تقسیم می‌کند. در پایان میوز، چهار سلول دختر هاپلوئید وجود دارد که به سلول‌های اسپرم یا تخمک تبدیل می‌شوند.
به طور کلی:
از نظر بالینی، خطاها در میوز می‌توانند پیامدهای تهدیدکننده زندگی بسیاری را ایجاد کنند. شایع‌ترین خطای میوز، عدم انفصال است، زمانی که کروماتیدها در طول آنافاز I یا II از هم جدا نمی‌شوند، و در نتیجه عدم تعادل در تعداد کروموزوم‌ها در هر سلول دختر ایجاد می‌شود. بیشتر عدم تعادل‌ها با زندگی ناسازگار هستند، اما برخی منجر به فرزندان زنده با طیفی از اختلالات رشدی می‌شوند. این شرایط پزشکی شامل سندرم داون، سندرم پاتو، سندرم ادواردز، سندرم کلاین‌فلتر، سندرم ترنر، سندرم تریپل ایکس و سندرم XYY است.
