Профаза первого деления занимает 90% мейоза и включает несколько стадий: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.
Лептотена - характеризуется спирализацией хромосом, хромосомы имеют вид длинных и тонких нитей, собранных в ядре в виде рыхлого клубка.
Зиготена - происходит конъюгация (попарное соединение) гомологичных хромосом между собой, образование синаптонимального комплекса. Он состоит из двух боковых элементов, образованных белковыми осевыми нитями гомологичных хромосом, и белков, соединяющих эти боковые элементы. Кнаружи от боковых элементов ДНК сестринских хроматид образуют многочисленные петли. Пары конъюгировавших гомологичных хромосом называются бивалентами.
Пахитена - гомологичные хромосомы, соединенные в биваленты укорачиваются и утолщаются. Каждый бивалент состоит из четырех хроматид, образуя тетрады. В области синаптонимального комплекса формируются рекомбинационные узелки. В их области находятся ферменты рекомбинации, обеспечивающие кроссинговер - обмен одинаковыми участками между гомологичными хромосомами.
Диплотена - начинается разделение конъюгированных хромосом (разрушение синаптонимального комплекса). Процесс расхождения начинается с отталкивания центромерных участков гомологичных хромосом. При этом хромосомы все еще соединены между собой в нескольких точках (области рекомбинационных узелков). Эти точки называются хиазмами (от греч. chiasma - перекрест).
Диакинез - гомологичные хромосомы расходятся, но остаются связаны в области узелков. Хиазмы удерживают друг около друга гомологичные хромосомы до анафазы 1 мейоза. Хромосомы сильно утолщаются и укорачиваются, растворяется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образуется веретено деления.
Особенностью мейоза в овогенезе является наличие специальной стадии - диктиотены (между диплотеной и диакинезом, длится от 12 до 50 лет), отсутствующей в сперматогенезе. Хромосомы образуют боковые петли или “ламповые щетки”, прекращают какие-либо структурные изменения на многие годы.
Метафаза I. Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку.
Анафаза I. Хиазмы разрушаются и гомологичные хромосомы из бивалента расходятся к полюсам.
Телофаза I. Образуются 2 клетки.
Затем следует короткая Интерфаза II. Эта стадия наблюдается только в животных клетках. Отсутствует синтетический период (S), то есть репликации ДНК не происходит.
Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с процессами, происходящими в митозе.
2) II деление: анологично митозу
Динамика количества хромосом и ДНК в мейотическом делении.
а) I деление:
- пресинтетический (G1) период интерфазы – 2n2c;
- синтетический (S) период интерфазы – 2n4c (после удвоения);
- постсинтетический (G2) период интерфазы – 2n4c;
- профаза – n4c;
- метафаза – n4c;
- анафаза – 2n4c (по n2c у каждого полюса клетки);
- телофаза – n2c.
б) II деление:
- профаза – n2c;
- метафаза – n2c;
- анафаза – 2n2c;
- телофаза – nc.
Отличия мейоза и митоза.
Митоз
Мейоз
Сходство
1. Имеют одинаковые фазы деления.
2. Перед митозом и мейозом в синтетическом периоде интерфазы происходит редупликация (удвоение) ДНК, образование двухро- матидных хромосом (число хромосом 2n, молекул ДНК 4с)
Различия
1. Одно деление
Два сменяющих дуг друга деления
2. Кроссинговер не происходит
Гомологичные хромосомы конъюгируют с образованием бивалентов, между гомологичными хромосомами происходит кроссинговер
3. В анафазу к полюсам расходятся сестринские хрома- тиды
В анафазе I мейотического деления к полюсам расходятся гомологичные хромосомы
4. В период интерфазы перед каждым делением происходит удвоение молекулы ДНК
Между I-м и II-м делением в период интерфазы не происходит удвоение молекулы ДНК
5. Образуется 2 дочерние клетки с диплоидным набором хромосом и ДНК (2n2c)
Образуется 4 клетки с гаплоидным набором хромосом и ДНК (nc)