Hauptunterschied – Meiose 1 vs. Meiose 2

Die meiotische Teilung wird in Meiose 1 und Meiose 2 unterteilt. Gameten, die für die sexuelle Fortpflanzung von Organismen benötigt werden, werden durch Meiose produziert. Beide Stadien der Meiose 1 und 2 bestehen aus vier Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Homologe Tetraden werden bei der Meiose 1 in zwei Tochterzellen geteilt. Die resultierenden bivalenten Chromosomen in einer Tochterzelle werden in zwei Tochterzellen geteilt, die in jeder einzelne Schwesterchromatiden enthalten. Es werden vier Tochterzellen gebildet, die ein einzelnes Schwesterchromatid jedes Chromosoms der Elternzelle enthalten. Die Hauptunterschied zwischen Meiose 1 und Meiose 2 ist das während der Meiose 1 findet ein chromosomaler Crossover in der Prophase 1 statt, der zur genetischen Rekombination führt, während während der Meiose 2 kein chromosomaler Crossover identifiziert wird.

1. Was ist Meiose 1 – Stufen, Prozess, Funktion 2. Was ist Meiose 2 – Stufen, Prozess, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Meiose 1 und Meiose 2?

Was ist Meiose 1

Meiose 1 ist die Anfangsphase des Zellzyklus und wird von Meiose 2 gefolgt. Während der Meiose 1 werden homologe Chromosomen in zwei Tochterzellen aufgeteilt, wodurch die Chromosomenzahl im Verhältnis zur Chromosomenzahl der Elternzellen um die Hälfte reduziert wird. Meiose 1 besteht aus vier Phasen: Prophase 1, Metaphase 1, Anaphase 1 und Telophase 1. Während Prophase 1homologe Chromosomen werden durch ein Ereignis, das als Synapse bekannt ist, gepaart. Während der Synapse wird genetische Variation auf zwei Arten zugelassen. Erstens die unabhängige Orientierung der Paare der homologen Chromosomen im Zelläquator. Dies wird das Gesetz der unabhängigen Sortierung genannt, das die Trennung von mütterlichen und väterlichen Chromosomen in zufälliger Natur ermöglicht. Zweitens ermöglicht das chromosomale Cross-over an den Chiasmata von Nicht-Schwesterchromatiden während der Prophase 1 die genetische Rekombination von Chromosomen, was zu neuen Kombinationen von Allelen in den vererbten Chromosomen führt.

Abbildung 1: Übersicht über Meiose

Abhängig vom Aussehen der Chromosomen kann eine Reihe von Prophase-Subphasen identifiziert werden. Sie sind Leptotän, Zygoten, Pachytän, Diplotän, Diakinese und synchrone Prozesse. Während dieser Stadien finden das Verschwinden des Nukleolus, die Bildung der meiotischen Spindel zwischen den beiden Zentrosomen in den entgegengesetzten Polen des Zytoplasmas, das Verschwinden der Kernhülle und die Invasion des Kerns durch die Spindelmikrotubuli nacheinander statt. Prophase 1 benötigt 90 % der Zeit, die benötigt wird, um die gesamte Meiose abzuschließen.

Während Metaphase 1homologe Chromosomenpaare sind im Zelläquator angeordnet. Ein einzelner Kinetochor-Mikrotubulus von jedem Pol ist mit einem Zentromer des homologen Chromosomenpaares verbunden. Durch die Kontraktionen der kinetochoren Mikrotubuli aufgrund der erzeugenden Spannung werden Kohäsionsproteine ​​an den Chromosomenarmen gespalten, wodurch die homologen Chromosomen an den Anaphase 1. Die getrennten Chromosomen werden durch die Kontraktion der Kinetochor-Mikrotubuli an den gegenüberliegenden Polen gezogen Telophase 1.

Nach Abschluss der Telophase 1 werden neue Kernhüllen gebildet, die die Chromosomen in den entgegengesetzten Polen umgeben. Auf Telophase 1 folgt Interkinese, Dies ist eine Ruhephase, indem das Zytoplasma der beiden Tochterzellen getrennt wird.

Was ist Meiose 2

Die zweite Teilung der Meiose ist die Meiose 2, die an der gleichmäßigen Trennung und Trennung zweiwertiger Chromosomen beteiligt ist. Meiose 2 ist der Mitose (vegetative Zellteilung) nur physikalisch ähnlich, nicht genetisch, da sie ausgehend von diploiden Zellen haploide Zellen produziert, die später als Gameten verwendet werden. Meiose 2 durchläuft vier aufeinander folgende Phasen: Prophase 2, Metaphase 2, Anaphase 2 und Telophase 2.

Während Prophase 2, Kernhülle und Nukleolus verschwinden und verdicken die Chromatiden, um Chromosomen zu bilden. Ein neues Zentrosomenpaar erscheint an den gegenüberliegenden Polen des zweiten Zelläquators, der sich in einer um 90 Grad gedrehten Position gegenüber dem Meiose-1-Zelläquator befindet. Aus den beiden neuen Zentrosomen wird der zweite Spindelapparat gebildet. Während Metaphase 2, Zentromere der einzelnen Chromosomen sind von beiden Seiten an die beiden Kinetochor-Mikrotubuli angelagert. Die Chromosomen sind auf dem zweiten Zelläquator ausgerichtet.

Während Anaphase 2, werden centromere Cohesine gespalten, wodurch die beiden Schwesterchromatiden getrennt werden. Während Telophase 2, getrennte Schwesterchromatiden, die als Schwesterchromosomen bekannt sind, werden durch die Kontraktionen der Kinetochor-Mikrotubuli zu den entgegengesetzten Polen bewegt. Die Dekondensation der Chromosomen sowie die Demontage des Spindelapparates markieren das Ende der Telophase 2. Nach der Teilung des Zytoplasmas entstehen die Kernhüllen und Nukleolen, die sog Zytokinese.

Abbildung 2: Phasen der Meiose 1 und 2

Unterschied zwischen Meiose 1 und Meiose 2

Homotypische/heterotypische Unterteilung

Meiose 1: Meiose 1 ist eine heterotypische Teilung, bei der die Chromosomenzahl in der Tochterzelle im Vergleich zur Mutterzelle um die Hälfte reduziert wird.

Meiose 2: Meiose 2 ist eine homotypische Teilung, die die Chromosomenzahl von Eltern- und Tochterzellen angleicht.

Chromosomen

Meiose 1: Homologe Chromosomen sind zu Beginn der Meiose 1 vorhanden.

Meiose 2: Zu Beginn der Meiose 2 sind einzelne, bivalente Chromosomen vorhanden.

Phasen

Meiose 1: Prophase 1, Metaphase 1, Anaphase 1 und Telophase 1 sind die vier Phasen der Meiose 1.

Meiose 2: Prophase 2, Metaphase 2, Anaphase 2 und Telophase 2 sind die vier Phasen der Meiose 2.

Ergebnis

Meiose 1: In den Tochterkernen sind einzelne Chromosomen vorhanden.

Meiose 2: In den Tochterkernen befinden sich Schwesterchromosomen, die von Schwesterchromatiden abgeleitet sind.

Anzahl der Tochterzellen am Ende

Meiose 1: Aus einer einzigen Elternzelle werden zwei Tochterzellen produziert.

Meiose 2: Die zwei bei Meiose 1 produzierten Tochterzellen werden getrennt geteilt, um vier Zellen zu produzieren.

Überkreuzung

Meiose 1: Chromosomales Cross-over findet während der Prophase 1 statt, indem das genetische Material zwischen Nicht-Schwesterchromatiden ausgetauscht wird.

Meiose 2: Während der Prophase 2 findet kein chromosomaler Cross-over statt.

Komplexität und Zeitaufwand

Meiose 1: Meiose 1 ist eine komplexere Unterteilung. Daher dauert es länger.

Meiose 2: Meiose 2 ist vergleichsweise einfach und die Teilung nimmt weniger Zeit in Anspruch.

Zwischenphase

Meiose 1: Auf die Interphase folgt die Meiose 1.

Meiose 2: Vor der Meiose findet keine Interphase statt 2. Eine Ruhephase, Interkinese kann auftreten.

Spaltung des Cohesin-Komplexes

Meiose 1: Cohesin-Proteinkomplexe an den Armen der homologen Chromosomen werden gespalten.

Meiose 2: Cohesine an den Zentromeren werden gespalten, um die beiden Schwesterchromatiden zu trennen.

Abschluss

Meiose ist der Mechanismus zur Produktion von Gameten während der sexuellen Fortpflanzung der Organismen. Meiose tritt in zwei Stadien auf, Meiose 1 und Meiose 2. Jedes Stadium besteht aus vier Phasen, Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Während der Meiose 1 folgen homologe Chromosomenpaare dem Gesetz der unabhängigen Sortierung. Chromosomales Cross-Over findet zwischen Nicht-Schwesterchromatiden an Chiasmata statt, was zu neuen Kombinationen von Allelen durch genetische Rekombination führt. Homologe Chromosomen einer diploiden Elternzelle werden bei Meiose 1 in zwei haploide Tochterzellen aufgetrennt. Meiose 2 ähnelt der mitotischen Zellteilung und gleicht die Anzahl der Chromosomen in einer bei Meiose 1 produzierten Elternzelle und einer bei Meiose 2 produzierten Tochterzelle aus. Der Hauptunterschied zwischen Meiose 1 und Meiose 2 besteht darin, dass in Meiose 1 eine genetische Rekombination auftritt und in Meiose 2 keine Rekombination von DNA beobachtet werden kann.

Referenz: 1. „Meiose“. Wikipedia. Wikimedia Foundation, 09. März 2017. Web. 10. März 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung: 1. „Produktion von Gameten“ von cat.nash (CC BY 2.0) über Flickr 2. „Meiosis mx“ Von Xtabay 19:10, 7. Juli 2012 (UTC) – (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia