Sự khác biệt chính - Không kết nối trong Meiosis 1 vs 2
Phân chia tế bào là một quá trình quan trọng ở sinh vật đa bào cũng như sinh vật đơn bào. Có hai quá trình phân chia tế bào chính được gọi là nguyên phân và meiosis. Các tế bào lưỡng bội giống hệt nhau về mặt di truyền được tạo ra bằng nguyên phân và các giao tử (đơn bội) với một nửa bộ nhiễm sắc thể được tạo ra bởi nguyên phân. Trong quá trình phân bào, các nhiễm sắc thể tương đồng và các nhiễm sắc thể chị em phân li không sai sót để tạo ra các tế bào con có số lượng nhiễm sắc thể bằng nhau hoặc bằng một nửa số lượng nhiễm sắc thể. Nó được gọi là sự tách rời nhiễm sắc thể. Mặc dù quá trình phân chia tế bào gần như là một quá trình hoàn hảo, nhưng lỗi có thể xảy ra trong quá trình tách rời nhiễm sắc thể với một tỷ lệ lỗi rất nhỏ. Những lỗi này được gọi là lỗi nondisjunction. Nondisjunction là sự không có khả năng hoặc sự thất bại của các nhiễm sắc thể tương đồng hoặc các nhiễm sắc thể chị em để phân tách một cách chính xác trong quá trình phân chia tế bào trong nguyên phân và meiosis. Sự không tiếp hợp có thể xảy ra trong giai đoạn meiosis I và meiosis II, dẫn đến số lượng giao tử bất thường về nhiễm sắc thể. Sự khác biệt chính giữa nondisjunction trong meiosis 1 và 2 là trong meiosis 1, các nhiễm sắc thể tương đồng không phân tách được trong khi ở meiosis II các nhiễm sắc thể chị em không phân tách.
Nondisjunction trong Meiosis 1 là gì?
Meiosis là một quá trình tạo ra giao tử (trứng và tinh trùng) từ các tế bào lưỡng bội để sinh sản. Giao tử chứa 23 nhiễm sắc thể (n). Meiosis xảy ra qua hai giai đoạn chính được gọi là meiosis I và meiosis II. Meiosis I bao gồm năm giai đoạn chính được đặt tên là prophase I, metaphase I, anaphase I, telophase I và cytokinesis. Trong quá trình giảm phân I, các nhiễm sắc thể tương đồng tách khỏi nhau và di chuyển về hai cực. Đôi khi, các nhiễm sắc thể tương đồng cho thấy sự không phân ly đúng cách. Nếu điều này xảy ra, các giao tử sẽ được tạo ra với các nhiễm sắc thể thừa hoặc thiếu. Do đó, tổng số nhiễm sắc thể trong các giao tử sẽ khác với số lượng bình thường. Khi các giao tử này được thụ tinh, chúng tạo ra số lượng nhiễm sắc thể bất thường, được gọi là thể dị bội.
Hình 01: Nondisjunction trong meiosis
Những số lượng nhiễm sắc thể bất thường này tạo ra một số hội chứng (tình trạng bệnh) ở thế hệ con cái. Ví dụ, tam nhiễm sắc thể 21 dẫn đến trẻ mắc hội chứng Down. Hội chứng Down là kết quả của giao tử chứa n + 1 nhiễm sắc thể. Khi giao tử này được thụ tinh sẽ tạo ra hợp tử chứa 2n + 1 số nhiễm sắc thể (tổng số là 47 nhiễm sắc thể). Một ví dụ khác là hội chứng Turner. Nó xảy ra do sự không tiếp hợp của nhiễm sắc thể giới tính (đơn bào XO). Nó dẫn đến số lượng n-1 nhiễm sắc thể trong các giao tử và sau khi thụ tinh, con cái sẽ mang số lượng 2n-1 nhiễm sắc thể (tổng số 45 nhiễm sắc thể).
Hình 02: Thể tam nhiễm do không liên kết trong meiosis I
Nondisjunction trong Meiosis 2 là gì?
Meiosis II là lần phân chia meiosis thứ hai liên tiếp giống như nguyên phân. Trong quá trình giảm phân II, bốn giao tử được tạo ra từ hai tế bào. Tiếp theo là một số giai đoạn riêng biệt được đặt tên là prophase II, metaphase II, anaphase II, telophase II và cytokinesis. Các nhiễm sắc thể xếp hàng ở giữa tế bào (tấm siêu phân tử) và gắn vào các sợi trục từ tâm động của chúng trong quá trình siêu vòng II. Chúng trở nên sẵn sàng để chia thành hai tập hợp và tiến tới giai đoạn anaphase II. Trong giai đoạn anaphase II, các chromatid chị em phân chia đồng đều và được các vi ống kéo về các cực. Bước này sẽ đảm bảo số lượng nhiễm sắc thể trong giao tử chính xác. Đôi khi các chromatid chị em không phân tách được đúng cách ở giai đoạn này do một số lý do như sự liên kết và gắn sai ở tấm siêu phân tử, v.v … Nó được gọi là nondisjunction trong meiosis II. Do sự thất bại này, các giao tử sẽ được tạo ra với số lượng nhiễm sắc thể bất thường (n + 1 hoặc n-1).
Nondisjunction trong meiosis I hoặc II dẫn đến các giao tử có số lượng nhiễm sắc thể bất thường và sinh ra những đứa trẻ mắc các hội chứng khác nhau như hội chứng Down (thể tam nhiễm 21), hội chứng Patau (thể tam nhiễm 13), hội chứng Edward (thể tam nhiễm 18), hội chứng Klinefelter (47, XXY nam), Trisomy X (47, XXX nữ), Monosomy X (hội chứng Turner), v.v.
Hình 03: Nondisjunction trong meiosis II
Sự khác biệt giữa Nondisjunction trong Meiosis 1 và 2 là gì?
Nondisjunction trong Meiosis 1 vs 2 |
|
| Việc các nhiễm sắc thể tương đồng không phân ly về các cực trong quá trình anaphase 1 được gọi là nondisjunction trong meiosis 1. | Sự thất bại của các chromatid chị em phân tách về các cực trong quá trình anaphase 2 trong bệnh meiosis được gọi là nondisjunction trong meiosis 2. |
| Chromosomes vs chị em Chromatids | |
| Các nhiễm sắc thể tương đồng không phân ly đúng cách trong meiosis I. | Các sắc tố màu chị em không phân tách đúng cách trong bệnh meiosis II. |
Tóm tắt - Nondisjunction trong Meiosis 1 vs 2
Nondisjunction là một quá trình tạo ra các giao tử có số lượng nhiễm sắc thể bất thường. Nó xảy ra do sự không phân tách của các nhiễm sắc thể tương đồng trong quá trình anaphase I hoặc sự không phân tách của các chromatid chị em trong quá trình anaphase II trong meiosis. Do đó, sự khác biệt chính giữa nondisjunction trong meiosis 1 và 2 là nondisjunction trong meiosis 1 xảy ra ở các nhiễm sắc thể tương đồng trong khi nondisjunction ở meiosis II xảy ra ở các chromatid chị em. Khi các giao tử này được thụ tinh, các cá thể dị bội có thể dẫn đến một số hội chứng như hội chứng Down, hội chứng Klinefelter, hội chứng Turner, v.v.
