МЕЙОЗ

МЕЙОЗ (грец. méiōsis — зменшення) — поділ дозрівання, особливий спосіб непрямого поділу клітин, у результаті якого відбувається редукція (зменшення) кількості хромосом та перехід клітин з диплоїдного стану в гаплоїдний; основна ланка гаметогенезу. М. був відкритий В. Флемінгом у тварин (1882) та Е. Страсбургером у рослин (1888). М. відбувається після реплікації ДНК у премейотичній інтерфазі. Він забезпечує випадкову, незалежну рекомбінацію генів. М. складається з двох послідовних поділів спадкової інформації, у процесі яких подвоєння кількості ДНК відбувається один раз. Два поділи М., між якими зазвичай буває стадія інтеркінезу, супроводжуються редукцією кількості хромосом. При цьому в одних бівалентах при першому поділі розходяться гомологічні хромосоми, а в інших — хроматиди; при другому поділі, навпаки, в перших бівалентах розходяться хроматиди, а в других — гомологічні хромосоми, отже, неправильно називати один поділ редукційним, а інший — екваційним, як це робилося раніше.

Відмінністю першого поділу М. є складна та сильно розтягнута в часі профаза (зазвичай профаза І), в якій виділяють 5 стадій: лептотену, зиготену, пахітену, диплотену та діакінез (рисунок). Лептотена (стадія тонких ниток) — початок конденсації хромосом, в цілому нагадує ранню профазу мітозу, відрізняючись більш тонкими хромосомами і великими ядрами.

Meiosis.tif

Рисунок. Схема мейозу: 1 – лептотена; 2 – зиготена; 3 – пахітена; 4 – диплотена; 5 – діакінез; 6 – метафаза І; 7 – анафаза І; 8 – телофаза І; 9 – інтеркінез; 10 – метафаза ІІ; 11 – анафаза ІІ; 12 – телофаза ІІ

Зиготена (стадія ниток, що зливаються) — зближення та початок кон’югації гомологічних хромосом; наприкінці її всі гомологи поєднуються в біваленти. У пахітені (стадії товстих ниток) відбувається кросинговер — обмін ідентичними ділянками між гомологічними хромосомами. Диплотена (стадія подвійних ниток) починається взаємним відштовхуванням гомологів та появою хіазм; у переважної більшості організмів у диплотені відбувається подальша спіралізація хромосом та редукція кількості ядерець; лише в ооцитах тварин, які накопичують багато жовтка (деякі риби, земноводні, птахи, ссавці), а також у сперматоцитах деяких комах хромосоми, навпаки, деконденсуються і набувають вигляду «лампових щіток»; розпушення хромосом супроводжується активацією процесів синтезу РНК та білка. Це найтриваліший період профази І. У людини хромосоми типу «лампових щіток» можуть існувати протягом 12–50 років. Для діакінезу (стадії відокремлення подвійних ниток) характерні зменшення кількості хіазм та значна компактність бівалентів.

У прометафазі І фрагментується ядерна оболонка та формується веретено поділу. На стадії метафази І біваленти вишиковуються по екватору веретена поділу, утворюючи екваторіальну пластинку. В анафазі І починається рух гомологічних хромосом та хроматид до протилежних полюсів клітини. Телофаза І та інтеркінез у більшості клітин існують, але не є обов’язковими. Другий поділ М. умовно поділяють на стадії: профаза ІІ, прометафаза ІІ, метафаза ІІ, анафаза ІІ і телофаза ІІ; іноді перші дві фази випадають. У результаті двох послідовних поділів М. з 1 диплоїдної клітини утворюються 4 гаплоїдні генетично різнорідні клітини. Принципова основа М. зберігається при всіх його варіаціях у різних груп організмів. У тварин М. відбувається у процесі утворення гамет (див. Гаметогенез), а у рослин — під час утворення спор. Біологічне значення М. полягає в збереженні хромосомного набору виду (див. Каріотип) з покоління в покоління при статевому розмноженні. Завдяки випадковому розподілу гомологічних хромосом та обміну їх окремими ділянками в профазі і гаплоїдні клітини, які виникають, містять різноманітні комбінації хромосом, що, у свою чергу, забезпечує різноманітність хромосомних наборів і таким чином надає матеріал для природного добору. Регуляція М. в організмі людини можлива як за рахунок внутрішніх (епідермального та інсуліноподібного факторів росту), так і зовнішні (у т.ч. стеролів) факторів.

Билич Г.Л., Катинас Г.С., Назарова Л.В. Цитология. — СПб, 1999; Медична біологія / В.П. Пішак, Ю.І. Бажора, Ш.Б. Брагін та ін./ Під ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. — Вінниця, 2004; Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. — М., 2004; Sadava D.E. Cell Biology: Organelle Structure and Function. — Boston, 2000.