میوز(کاستمان)

کاهش تعداد کروموزوم ها
در تولید مثل جنسی، دو یاختهی جنسی (گامت) با هم ترکیب و هسته های آنها با هم ادغام می شوند. سلول های موثر در تولید مثل جنسی با نوعی تقسیم کاهشی به نام میوز ایجاد می شوند. تقسیم میوز از دو مرحله کلی میوز 1 و 2 تشکیل شده است؛ پس از تقسیم هسته نیز تقسیم سیتوپلاسم انجام می شود. پیش از این تقسیم نیز، مانند میتوز، اینترفاز رخ می دهد.

میوز 1
در این مرحله از تقسیم میوز، عدد کروموزومی نصف می شود. این بخش از میوز چهار مرحله دارد که عبارت اند از:

پروفاز 1 : کروموزوم های همتا از طول در کنار هم قرار می گیرند و فشرده می شوند. به این ساختار چهار کروماتیدی، تتراد (چهارتایه) گفته می شود. تتراد ها از ناحیه سانترومر به رشته های دوک متصل می شوند. سایر وقایع این مرحله شبیه پروفاز و پرومتافاز میتوز است.

متافاز 1 : تترادها در استوای سلول، روی رشته های دوک قرار می گیرند.

آنافاز 1 : کروموزوم های همتا که مضاعف شده اند، از هم جدا می شوند و به قطبین سلول حرکت می کنند. نحوه کوتاه شدن رشته های دوک، شبیه فرایند میتوز است.

تلوفاز 1 : با رسیدن کروموزوم ها به دو سوی سلول، پوشش هسته دوباره تشکیل می شود.

معمولاً در پایان میوز 1 تقسیم سیتوپلاسم انجام می شود. نتیجه میوز 1 ایجاد دو سلول است.

میوز 2
در این مرحله سلول های حاصل از میوز 1 ، مراحل پروفاز 2 ، متافاز 2 ، آنافاز 2 و تلوفاز 2 را می گذرانند. وقایع میوز 2 بسیار شبیه میتوز است و در پایان آن، از هر سلول دو سلول شبیه هم ایجاد می شود که نصف کروموزوم های سلول های مادر را دارند. این کروموزوم ها مضاعف نیستند. در پایان میوز 2 تقسیم سیتوپلاسم انجام می شود. در مجموع و با پایان تقسیم میوز از یک سلول 2n چهار سلول n کروموزومی حاصل می شود.

تقسیم میوز باعث تنوع در جانداران می شود:
محیط اطراف جانداران متغیر است. این تغییرات ممکن است کوتاه مدت یا طولانی مدت باشند. تنوع در جانداران باعث می شود بعضی از انواع آنها که سازگارترند بتوانند با شرایط جدید به زندگی خود ادامه دهند. دو فرایند زیر در میوز می توانند باعث تنوع شوند.

الف) گوناگونی آللی در گامت ها:
در تولیدمثل جنسی، هر والد از طریق گامت هایی که می سازد، نیمی از کروموزوم های خود را به نسل بعد منتقل می کند. ، اینکه هر گامت کدام یک از کروموزوم ها را منتقل می کند به آرایش تترادها در میوز 1 بستگی دارد. در متافاز میوز 1 کروموزوم ها با آرایش های مختلفی ممکن است در سطح میانی یاخته قرار گیرند که به ایجاد گامت های مختلف می انجامد. در شکل مقابل نحوه توزیع کروموزوم ها طی میوز نشان داده شده است.

ب)نوترکیبی:
در میوز 1، هنگام جفت شدن کروموزوم های همتا و ایجاد چهارتایه، ممکن است قطعه ای از کروموزوم بین کروماتید های غیرخواهری مبادله شود. این پدیده را چلیپایی شدن (کراسینگ اور) می گویند. اگر قطعات مبادله شده حاوی آلل های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از آلل ها در این دو کروماتید به وجود می آید و به آنها کروماتیدهای نوترکیب می گویند. از میان گامت ها، آن هایی که کروماتیدهای نوترکیب را دریافت می کنند، گامت نوترکیب نامیده می شوند.

تغییر در تعداد کروموزوم ها :
گرچه تقسیم سلولی با دقت زیاد انجام می شود، ولی به ندرت ممکن است اشتباهاتی در روند تقسیم رخ دهد. پلی پلوئیدی(چندلادی) شدن و با هم ماندن کروموزوم ها، نمونه هایی از این خطاهای میوزی هستند. اشتباه در تقسیم می تواند، هم در تقسیم میتوز و هم در تقسیم میوز رخ دهد، ولی چون سلول های حاصل از میوز در ایجاد نسل بعد دخالت مستقیم دارند، از اهمیّت بیشتری برخوردارند.

پلی پلوئیدی شدن:
اگر در مرحلهی آنافاز همه کروموزوم ها بدون اینکه از هم جدا شوند به یک سلول بروند، آن سلول دو برابر کروموزوم خواهد داشت و سلول دیگر، فاقد کروموزوم خواهد بود. در آزمایشگاه می توان با تخریب رشته های دوک تقسیم، این وضعیت را ایجاد کرد. به یاخته یا جانداری که یاخته های آن بیش از دو مجموعه کروموزوم داشته باشد، چندلاد (پلی پلوئید) گفته می شود مثلا گندم زراعی 6n و موز 3n و نوعی گل مغربی 4n است.

افراد مبتلا به داون، در سلول های پیکری خود 47 کروموزوم دارند. کروموزوم اضافی مربوط به شمارهی 21 است؛ یعنی سلول های پیکری این افراد سه کروموزوم شمارهی 21 دارند. علت بروز این حالت آن است که یکی از گامتهای ایجاد کننده فرد، به جای یک کروموزوم شمارهی 21 ، دارای دو کروموزوم 21 بوده است.


بالا بودن سن مادران در هنگام بارداری از عوامل مهّم بروز این بیماری است؛ زیرا با افزایش سن مادر، احتمال خطای میوزی در تشکیل سلول های جنسی وی بیشتر می شود. عوامل محیطی نیز میتوانند موجب اختلال در تقسیم میوز شوند. دخانیات، الکل، مجاورت با پرتوهای مضر و آلودگیها نیز می توانند در روند جدا شدن کروموزوم ها در هر دو جنس، اختلال ایجاد کنند.

اگر هنگام آنافاز تقسیم میوز I سلول زاینده تخمک انسان، کروموزوم های 10 و 13 دچار جدانشدن شوند. تخمک حاصله حداقل و حداکثر چند کروموزوم می تواند داشته باشد؟

اگر هنگام آنافاز تقسیم میوز I سلول زاینده ملخ، کروموزوم های 3 ، 5 و 7 دچار جدانشدن شوند. اسپرم حاصله حداقل و حداکثر چند کروموزوم می تواند داشته باشد؟