Biologie I

admin 0 Comments Articles

Biologie I

De geslachtscellen die in de meiose ontstaan, zijn genetisch niet identiek aan de begincel, en ze zijn ook niet identiek aan elkaar. Beschouw als voorbeeld het meiose II diagram hierboven, dat de eindproducten van de meiose toont voor een eenvoudige cel met een diploïd aantal van 2n = 4 chromosomen. De vier gameten die aan het eind van meiose II worden geproduceerd, zijn allemaal enigszins verschillend, elk met een unieke combinatie van het genetisch materiaal dat in de begincel aanwezig is.

Zo blijkt, dat er veel meer potentiële gametypes zijn dan alleen de vier die in het diagram worden getoond, zelfs voor een eenvoudige cel met slechts vier chromosomen. Deze verscheidenheid aan mogelijke gameten weerspiegelt twee factoren: crossing over en de willekeurige oriëntatie van homologe paren tijdens de metafase van meiose I.

• Crossing over. De punten waar de homologe paren elkaar kruisen en genetisch materiaal uitwisselen worden min of meer willekeurig gekozen, en zij zullen verschillend zijn in elke cel die de meiose doorloopt. Als de meiose vele malen plaatsvindt, zoals in de menselijke eierstokken en teelballen, zullen de kruisingen op veel verschillende punten plaatsvinden. Deze herhaling levert een grote verscheidenheid aan recombinante chromosomen op, chromosomen waarbij fragmenten DNA zijn uitgewisseld tussen homologen.
• Onafhankelijk assortiment van homologe paren. De willekeurige oriëntatie van homologe paren tijdens de metafase van meiose I is een andere belangrijke bron van gametendiversiteit.

Wat wordt hier precies bedoeld met onafhankelijk assortiment? Welnu, een homoloog paar bestaat uit één homoloog van je vader en één van je moeder, en je hebt in totaal 23 paar homologe chromosomen, waarbij de X en de Y voor dit doel als homoloog worden meegeteld. Tijdens meiose I zullen de homologe paren zich scheiden om twee gelijke groepen te vormen, maar het is meestal niet zo dat alle vader-vader-chromosomen in de ene groep terechtkomen en alle moeder-moeder-chromosomen in de andere.

In plaats daarvan zal elk paar homologe chromosomen effectief een munt opgooien om te beslissen welk chromosoom in welke groep terechtkomt. In een cel met slechts twee paren homologe chromosomen, zoals de cel rechts, maakt de willekeurige metafase-oriëntatie 22 = 4 verschillende soorten mogelijke gameten mogelijk. In een menselijke cel maakt hetzelfde mechanisme 223 = 8.388.608 verschillende soorten mogelijke gameten mogelijk. En dan hebben we het nog niet eens over kruisingen! Gezien dit soort getallen is het zeer onwaarschijnlijk dat twee sperma- of eicellen, gemaakt door een mens, hetzelfde zullen zijn. Het is zelfs nog onwaarschijnlijker dat jij en je zus of broer genetisch identiek zullen zijn, tenzij jullie toevallig een eeneiige tweeling zijn, dankzij het proces van de bevruchting (waarbij een unieke eicel van mama samenkomt met een unieke zaadcel van papa, waardoor een zygote ontstaat waarvan het genotype ver boven één-op-een-triljoen ligt!).

Meiose en bevruchting creëren genetische variatie door nieuwe combinaties van genvarianten (allelen) te maken. In sommige gevallen kunnen deze nieuwe combinaties een organisme meer of minder fit maken (in staat om te overleven en zich voort te planten), en zo de grondstof leveren voor natuurlijke selectie. Genetische variatie is belangrijk om een populatie in staat te stellen zich via natuurlijke selectie aan te passen en zo op de lange termijn te overleven.