Belangrijk verschil - Non-disjunctie in Meiose 1 vs 2
Celdeling is een essentieel proces in zowel meercellige als eencellige organismen. Er zijn twee belangrijke celdelingsprocessen die bekend staan als mitose en meiose. Genetisch identieke diploïde cellen worden geproduceerd door mitose en gameten (haploïde) met halve chromosoomsets worden geproduceerd door meiose. Tijdens de celdelingsprocessen worden homologe chromosomen en zusterchromatiden foutloos gescheiden om dochtercellen te produceren met hetzelfde aantal chromosomen of de helft van het aantal chromosomen. Dit wordt chromosomale disjunctie genoemd. Hoewel celdeling bijna een perfect proces is, kunnen er fouten optreden tijdens de chromosomale disjunctie met een zeer klein foutenpercentage. Deze fouten staan bekend als nondisjunctiefouten. Nondisjunctie is het onvermogen of het falen van homologe chromosomen of zusterchromatiden om correct te scheiden tijdens de celdeling in mitose en meiose. Nondisjunctie kan optreden tijdens meiose I en meiose II, wat resulteert in een abnormaal aantal gameten op chromosomen. Het belangrijkste verschil tussen non-disjunctie in meiose 1 en 2 is dat tijdens meiose 1 homologe chromosomen niet scheiden, terwijl in meiose II zusterchromatiden niet scheiden.
Wat is nondisjunctie in meiose 1?
Meiose is een proces dat gameten (eieren en spermacellen) produceert uit diploïde cellen voor reproductie. Gameten bevatten 23 chromosomen (n). Meiose vindt plaats via twee belangrijke stadia, meiose I en meiose II. Meiose I bestaat uit vijf hoofdfasen genaamd profase I, metafase I, anafase I, telofase I en cytokinese. Tijdens de anafase I scheiden homologe chromosomen zich van elkaar en bewegen zich naar de twee polen. Soms laten homologe chromosomen zien dat ze niet goed kunnen worden gescheiden. Als dit gebeurt, worden gameten geproduceerd met extra of ontbrekende chromosomen. Daarom zal het totale aantal chromosomen in gameten verschillen van het normale aantal. Zodra deze gameten zijn bevrucht, produceren ze abnormale chromosoomaantallen, wat aneuploïdie wordt genoemd.
Figuur 01: Nondisjunctie in meiose
Deze ongebruikelijke chromosoomaantallen veroorzaken verschillende syndromen (ziektetoestanden) bij het nageslacht. Trisomie van chromosoom 21 resulteert bijvoorbeeld in baby's met het syndroom van Down. Het syndroom van Down is een resultaat van een gameet met n+1 chromosomen. Wanneer deze gameet wordt bevrucht, creëert het een zygote die 2n+1 aantal chromosomen bevat (in totaal 47 chromosomen). Een ander voorbeeld is het syndroom van Turner. Het treedt op als gevolg van nondisjunctie van geslachtschromosoom (monosomie XO). Het resulteert in n-1 aantal chromosomen in gameten en na bevruchting zullen de nakomelingen 2n-1 aantal chromosomen dragen (totaal 45 chromosomen).
Figuur 02: Trisomie als gevolg van nondisjunctie in meiose I
Wat is non-disjunctie in Meiose 2?
Meiose II is de tweede opeenvolgende deling van meiose die lijkt op mitose. Tijdens meiose II worden vier gameten geproduceerd uit twee cellen. Het wordt gevolgd door verschillende verschillende fasen genaamd profase II, metafase II, anafase II, telofase II en cytokinese. Chromosomen stellen zich op in het midden van de cel (metafaseplaat) en hechten zich tijdens de metafase II aan spindelvezels van hun centromeren. Ze worden klaar om te verdelen in twee sets en gaan verder in anafase II. Tijdens de anafase II splitsen zusterchromatiden zich gelijkmatig en worden door microtubuli naar polen getrokken. Deze stap zorgt voor het juiste aantal chromosomen in gameten. Soms slagen zusterchromatiden er in dit stadium niet in om goed te scheiden vanwege verschillende redenen, zoals verkeerde uitlijning en hechting aan de metafaseplaat enz. Het staat bekend als non-disjunctie in meiose II. Door dit falen zullen gameten worden geproduceerd met abnormale aantallen chromosomen (n+1 of n-1).
Nondisjunctie in meiose I of II resulteert in gameten met abnormale chromosomale aantallen en produceert baby's met verschillende syndromen zoals het syndroom van Down (trisomie 21), Patau-syndroom (trisomie 13), Edward's syndroom (trisomie 18), Klinefelter-syndroom (47, XXY mannen), Trisomie X (47, XXX vrouwen), Monosomie X (syndroom van Turner), enz.
Figuur 03: Nondisjunctie in meiose II
Wat is het verschil tussen non-disjunctie in Meiose 1 en 2?
Nondisjunctie in Meiose 1 vs 2 |
|
| Het niet scheiden van homologe chromosomen naar de polen tijdens anafase 1 staat bekend als non-disjunctie in meiose 1. | Het niet scheiden van zusterchromatiden naar de polen tijdens anafase 2 in meiose staat bekend als non-disjunctie in meiose 2. |
| Chromosomen versus zusterchromatiden | |
| Homologe chromosomen worden niet goed gescheiden in meiose I. | Zusterchromatiden scheiden niet goed in meiose II. |
Samenvatting – Nondisjunctie in Meiose 1 vs 2
Nondisjunctie is een proces dat gameten creëert met een abnormaal aantal chromosomen. Het treedt op als gevolg van het falen van homologe chromosomen om te scheiden tijdens anafase I of het falen van zusterchromatiden om te scheiden tijdens anafase II in meiose. Het belangrijkste verschil tussen nondisjunction in meiose 1 en 2 is dus dat nondisjunction in meiose 1 voorkomt in homologe chromosomen, terwijl nondisjunction in meiose II voorkomt in zusterchromatiden. Zodra deze gameten zijn bevrucht, kunnen individuen met aneuploïdie leiden tot verschillende syndromen, zoals het syndroom van Down, het syndroom van Klinefelter, het syndroom van Turner, enz.
