Tofauti Muhimu – Nondisjunction katika Meiosis 1 vs 2
Mgawanyiko wa seli ni mchakato muhimu katika viumbe vyenye seli nyingi na vilevile katika viumbe vyenye seli moja. Kuna michakato miwili mikuu ya mgawanyiko wa seli inayojulikana kama mitosis na meiosis. Seli za diploidi zinazofanana kijenetiki hutokezwa na mitosis na gametes (haploid) zenye seti za nusu ya kromosomu huzalishwa na meiosis. Wakati wa michakato ya mgawanyiko wa seli, kromosomu homologous na kromatidi dada hutenganishwa bila hitilafu ili kuzalisha seli binti zenye idadi sawa ya kromosomu au nusu ya idadi ya kromosomu. Inajulikana kama mgawanyiko wa kromosomu. Ingawa mgawanyiko wa seli ni karibu mchakato kamili, hitilafu zinaweza kutokea wakati wa mtengano wa kromosomu kwa kiwango kidogo sana cha makosa. Makosa haya yanajulikana kama makosa ya nondisjunction. Nondisjunction ni kutokuwa na uwezo au kushindwa kwa kromosomu homologous au kromatidi dada kutengana ipasavyo wakati wa mgawanyiko wa seli katika mitosisi na meiosis. Nondisjunction inaweza kutokea wakati wa meiosis I na meiosis II, na kusababisha idadi isiyo ya kawaida ya kromosomu ya gametes. Tofauti kuu kati ya nondisjunction katika meiosis 1 na 2 ni kwamba wakati wa meiosis 1, kromosomu homologous hushindwa kutengana huku katika meiosis II kromatidi dada kushindwa kutengana.
Nondisjunction katika Meiosis 1 ni nini?
Meiosis ni mchakato ambao hutoa gametes (mayai na manii) kutoka kwa seli za diplodi kwa ajili ya uzazi. Gametes ina chromosomes 23 (n). Meiosis hutokea kupitia hatua mbili kuu zinazoitwa meiosis I na meiosis II. Meiosis I ina hatua tano kuu zinazoitwa prophase I, metaphase I, anaphase I, telophase I na cytokinesis. Wakati wa anaphase I, chromosomes ya homologous hutengana kutoka kwa kila mmoja na kuelekea kwenye nguzo mbili. Wakati mwingine, chromosomes ya homologous inaonyesha kushindwa kutenganisha vizuri. Hili likitokea, gameti zitatolewa zikiwa na kromosomu za ziada au zinazokosekana. Kwa hivyo, jumla ya idadi ya chromosomes katika gametes itatofautiana na nambari ya kawaida. Mara tu gameti hizi zinaporutubishwa, hutoa nambari za kromosomu zisizo za kawaida, ambazo hujulikana kama aneuploidy.
Kielelezo 01: Nondisjunction katika meiosis
Nambari hizi za kromosomu zisizo za kawaida huunda syndromes kadhaa (hali ya ugonjwa) katika watoto. Kwa mfano, trisomy ya chromosome 21 husababisha watoto wa Down syndrome. Ugonjwa wa Down ni matokeo ya gamete iliyo na chromosomes n+1. Wakati gamete hii inarutubishwa, huunda zygote ambayo ina 2n+1 idadi ya chromosomes (jumla ya kromosomu 47). Mfano mwingine ni ugonjwa wa Turner. Inatokea kwa sababu ya kutounganishwa kwa kromosomu ya ngono (monosomy XO). Husababisha chromosomes za nambari n-1 katika gametes na baada ya kutungishwa, watoto watakuwa na idadi ya 2n-1 ya chromosomes (jumla ya chromosomes 45).
Kielelezo 02: Trisomy kutokana na kutounganishwa kwa meiosis I
Nondisjunction katika Meiosis 2 ni nini?
Meiosis II ni mgawanyiko wa pili mfululizo wa meiosis ambao unafanana na mitosis. Wakati wa meiosis II, gametes nne hutolewa kutoka kwa seli mbili. Inafuatwa na awamu kadhaa tofauti zinazoitwa prophase II, metaphase II, anaphase II, telophase II na cytokinesis. Chromosomes hujipanga katikati ya seli (bamba la metaphase) na kushikamana na nyuzi za spindle kutoka kwenye centromeres zao wakati wa metaphase II. Wanakuwa tayari kugawanywa katika seti mbili na kuendelea katika anaphase II. Wakati wa anaphase II, kromatidi dada hugawanyika sawasawa na kuvutwa kuelekea kwenye nguzo na mikrotubuli. Hatua hii itahakikisha idadi sahihi ya chromosomes katika gametes. Wakati mwingine kromatidi dada hushindwa kutengana ipasavyo katika hatua hii kutokana na sababu kadhaa kama vile mpangilio usio sahihi na kuambatishwa kwenye bati la metaphase n.k. Inajulikana kama nondisjunction katika meiosis II. Kutokana na kushindwa huku, gameti zitatolewa zikiwa na nambari zisizo za kawaida za kromosomu (n+1 au n-1).
Kukosekana kwa muunganiko katika meiosis I au II husababisha gametes zilizo na nambari zisizo za kawaida za kromosomu na huzaa watoto walio na magonjwa mbalimbali kama vile Down's syndrome (trisomy 21), Patau syndrome (trisomy 13), Edward's syndrome (trisomy 18), Klinefelter syndrome (47, wanaume XXY), Trisomy X (47, XXX wanawake), Monosomy X (ugonjwa wa Turner), n.k.
Kielelezo 03: Nondisjunction katika meiosis II
Kuna tofauti gani kati ya Nondisjunction katika Meiosis 1 na 2?
Nondisjunction katika Meiosis 1 vs 2 |
|
| Kushindwa kwa kromosomu homologo kujitenga kuelekea nguzo wakati wa anaphase 1 kunajulikana kama nondisjunction katika meiosis 1. | Kushindwa kwa kromatidi dada kujitenga kuelekea kwenye nguzo wakati wa anaphase 2 katika meiosis inajulikana kama nondisjunction katika meiosis 2. |
| Chromosomes vs Sister Chromatids | |
| Kromosomu zenye homologo hushindwa kutengana ipasavyo katika meiosis I. | Dada chromatidi hushindwa kutengana ipasavyo katika meiosis II. |
Muhtasari – Nondisjunction katika Meiosis 1 vs 2
Nondisjunction ni mchakato ambao huunda gamete na idadi isiyo ya kawaida ya kromosomu. Hutokea kutokana na kushindwa kwa kromosomu za homologous kujitenga wakati wa anaphase I au kushindwa kwa kromatidi dada kujitenga wakati wa anaphase II katika meiosis. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya nondisjunction katika meiosis 1 na 2 ni nondisjunction katika meiosis 1 hutokea katika kromosomu homologous wakati nondisjunction katika meiosis II hutokea katika kromatidi dada. Mara tu gameti hizi zinaporutubishwa, watu wenye aneuploidy wanaweza kusababisha magonjwa kadhaa kama vile Down's syndrome, Klinefelter syndrome, Turner's syndrome, n.k.
