Ģenētika #3: Mēs dalījām apelsīnu (©Prāta Vētra :D)
Autors: Liene Korņejeva
Tas nu ir noticis – stiprākais un simpātiskākais spermatozoīds ir atradis savu olšūnu un viņi abi laimīgi saplūst kopā, sapludinot arī savas hromosomas. Klusi un bez fanfarām sievietes puncī ir iemājojis vēl kāds. Mēs visi esam sākušies no šīs vienas šūnas, 9 mēnešu laikā izaugot līdz pilnīgi aprīkotam radīšanas meistardarbam un vēl pārdesmit gadus vēlāk radot savus pēcnācējus. Kā šajā straujajā procesā iespējams nodrošināt, ka katra no miljoniem šūnu saņem tādu pašu informācijas apjomu, kā tā laimīgā pirmā?
Vienas šūnas stadijā mēs esam pavadījuši aptuveni diennakti. Šīs diennakts laikā šūna ir nobriedusi tālākam dalīšanās procesam. Kodolā ir 46 hromosomas, bet tās vairs neizskatās, kā atsevišķi 46 diedziņi (vai sliekas, ja kādam vairāk tīk zooloģiski salīdzinājumi :D), bet gan šādi, kā redzams attēlā.
Tas joprojām nozīmē, ka hromosomu skaits ir 46, bet katra no tām ir nokopēta, abas kopijas sasienot kopā vietā, kura izskatās pēc lapsenes viduklīša un tiek saukta par centromēru.
Brīdī, kad šūna dalās, kodols, kurš līdz šim ir ierobežojis hromosomu atrašanos šūnā, izirst. Visi šūnas resursi strādā tikai vienam mērķim – precīzi pārdalīt katru no 46 dubultajām hromosomām tā, lai uz katru jauno šūnu tiktu novirzītas 46, nu jau sliekveidīgas hromosomas. Šim nolūkam šūnas ražotie īpašie pavedieni pieķeras centromērai un pārrauj to pušu, lai uz vienu šūnas galu aizvilktu 46 sliekas un uz otru arī tikpat. Šo procesu sauc par mitozi un tās virtuāla norise ir attēlota te :
Dzīvē tas izskatās mazliet citādāk:
Mitozes mērķis ir panākt, lai katrā nākamajā šūnā būtu tikpat daudz ģenētiskā materiāla, kā pirmajā. Pēc tam, jaunajai šūnai augot un plānojot dalīties, atkal tiek „kopētas” hromosomas un atkal notiek mitoze.
Tagad mēs nokļūstam līdz svarīgam brīdim – ne visām šūnām ir nepieciešams sākotnējais hromosomu skaits. Jau iepriekš runājām (pagaidām tikai es runāju :D) par dzimumšūnām. Ja dzimumšūnās tiktu saglabāts neizmainīts hromosomu skaits, mūsu bērniem būtu jau 92 hromosomas, viņu bērniem 184; un tālāk skatīt Monsters.Inc :D
Tātad kaut kā jāpanāk, ka šūnas dalās, bet hromosomu skaits kļūst uz pusi mazāks. Turklāt nedrīkst tā vienkārši uztaisīt izlasi un uz dzimumšūnu no visa komplekta nosūtīt jebkuras 23 hromosomas; ir svarīgi, lai katra dzimumšūna saturētu pa vienai no katras hromosomas.
Tas notiek tā. Arī šī procesa sākumā šūna satur 46 X veida hromosomas. Tās sastājas mīļi kopā pa pārīšiem – abas pirmās, abas otrās, abas trešās utt. Un uz jauno šūnu tiek aizvilkta tikai viena hromosoma no katra pāra. Tā rezultātā katrā jaunajā šūnā ir tikai 23 hromosomas, bet tās joprojām ir X formā. Lai iegūtu šūnas, kurās atrodas 23 sliekveidīgās hromosomas, jaunās šūnas dalās vēlreiz. Šo procesu, kura rezultātā mēs iegūstam šūnas ar 2x mazāku hromosomu skaitu, sauc par mejozi.
Teorētiskā filmiņa izskatās tā (te mitozes un mejozes salīdzinājums; parādīts tikai 1 hromosomu pāris, ne 23, kā reāli notiek):
Smadzeņu fizkultūra:
- Ņemot vērā to, ko zinām par mejozi: cik dzimumhromosomas saturēs katra olšūna un katrs spermatozoīds?
- Kādas dzimumšūnas saturēs olšūnas un kādas – spermatozoīdi?
- Kurš no vecākiem „noteiks” bērniņa dzimumu?
- Sievietei mejozes laikā, šūnām daloties, notika kļūda. Visas hromosomas tika sadalītas kā nākas, bet abas 21. hromosomas tika aizvilktas uz vienu pusi. Cik hromosomu būs jaunveidotajās olšūnās (gan tajā, uz kuru aizvilka abas 21., gan otrā, uz kuru neviena 21. netika)? Cik hromosomas būtu bērniņam, kas veidotos no šādām olšūnām, ja pieņemam, ka spermatozoīdi būtu ar normālu hromosomu komplektu? Kā šādas izmaiņas varētu izpausties?
1. Ņemot vērā to, ko zinām par mejozi: cik dzimumhromosomas saturēs katra olšūna un katrs spermatozoīds?
Atbilde: Olšūna - 23 hromosomas, spermatozoīds - 23 hromosomas.
2. Kādas dzimumšūnas saturēs olšūnas un kādas – spermatozoīdi?
Atbilde: Olšūnās - X hromosomas, pusei spermatozoīdu būs X un otrai pusei Y hromosomas (atbildēts izmantojot: http://www.neslimo.lv/pme/?name=iedzimtiba).
3. Kurš no vecākiem „noteiks” bērniņa dzimumu?
Atbilde: Tētis.
4. Sievietei mejozes laikā, šūnām daloties, notika kļūda. Visas hromosomas tika sadalītas kā nākas, bet abas 21. hromosomas tika aizvilktas uz vienu pusi.
a) Cik hromosomu būs jaunveidotajās olšūnās (gan tajā, uz kuru aizvilka abas 21., gan otrā, uz kuru neviena 21. netika)?
Atbilde: Vienā būs 24 hromosomas, otrā 22?
b) Cik hromosomas būtu bērniņam, kas veidotos no šādām olšūnām, ja pieņemam, ka spermatozoīdi būtu ar normālu hromosomu komplektu?
Atbilde: Veidojoties no 24 hromosomu olšūnas, bērniņam būtu 47 hromosomas (21.hromosomas trisomijas dēļ)?
Veidojoties no 22 hromosomu olšūnas - 45 hromosomas (21.hromosomas monosomijas dēļ).
c) Kā šādas izmaiņas varētu izpausties?
Atbilde: Liekās 21.hromosomas gadījumā - Dauna sindroms. 21.hromosomas monosomijas gadījumā - Tērnera sindroms (atbildēts izmantojot http://lv.wikipedia.org/wiki/Mut%C4%81cija#Monosomija_un_trisomija)
"2. Kādas dzimumšūnas saturēs olšūnas un kādas – spermatozoīdi?"
Es teiktu, ka olšūnas saturēs olšūnas un spermatozoīdi saturēs spermatozoīdus.
Njaa, pirmajaa uzmetumaa jautaajums bija par dzimumhromosomaam, bet kaut kaa mirklja apjukumaa paarveertusaas par shuunaam. Luc piedosanu :)
Viens ir skaidrs - naakamais iisstaasts buus par dzimumiem :)
Atbildes pagaidaam nelieku, gaidu veel kaadu viedokli ar tiesiibaam uz kljuudaam, lai redzeetu caurumus savaa staastiijumaa :)
Vēl joprojām kaifoju kā bioloģijas stundās.
Man šoreiz nav atbilžu, jo kaut kā liekas, ka Linda atbildējusi pareizi. Man ir provokatīvs jautājums par dzimumu noteikšanu. Zinu, ka pēc ģenētikas bērna dzimumu nosaka tētis - X vai Y. Bet mana klusā sajūta saka, ka tas nav tik vienkārši. Man liekas, ka olšūnai arī ir savs vārds sakāms attiecībā uz to stiprāko un SIMPĀTISKĀKO spermatozoīdu. T.i. man liekas viņai ir spēja izvēlēties :)
Lai kā man arī nepatīk kļūdīties, saņēmu drosmi un ierakstīju te savas NEPAREIZĀS atbildes ;)
Tas lai rosinātu mani labot un gaidot pareizās atbildes ar skaidrojumu :))
Re, kaut kāda diskusija sāk veidoties :)
1. jautājums - jā, spermatozoīds un olšūna katrs saturēs 23 hromosomas, bet no tām dzimumhromosoma būs tikai viena. Par to sīkāk vienā no nākamajiem ierakstiem.
2. Olšūnās katrā būs pa vienai X hromosomai, jo sievietei, kas olšūnas taisa, ir XX dzimumhromosomas. Vīrietim parastajās šūnās ir XY, tādēļ puse spermatozoīdu dabūs X, bet puse Y hromosomu.
3. Jā, tētis. Par to izvēlēšanos - mēdz būt iemesli, kāpēc pārim dzimst tikai puikas vai tikai meitenes, bet olšūnas vēlmes tur netiek ņemtas vērā. Tikšana pie olšūnas ir komandas darbs, bet to, kurš tieši astainis viņu ieņems, ir nejaušība. Ir dažādas metodes, lai panāktu lielāku iespēju līdz olšūnai vispirms tikt tiem astaiņiem, kas nes vienu vai otru dzimumhromosomu, lā palielinot iespēju tikt pie konkrēta dzimuma bērniņa, bet arī tur olšūnai neviens neko neprasa.
Tā, esmu atkal pie datora un turpinu :D
Uz 4. jautājumu Linda ir atbildējusi ļoti pareizi:) Vienīgi pēdējā sadaļā man ir drusku iebildumi - jā, tā šūna, kura dabūs lieku 21. hromosomu, dos sākumu bērniņam ar Dauna sindromu. Bet ja tiks apaugļota tā, kurā 21. hromosoma netika, tā ies bojā spontāna aborta veidā. Ja neskaita dzimumhromosomas, visu pārējo hromosomu monosomija (kad šūnā trūkst vienas hromosomas) beidzas ar spontāno abortu. Par ģenētiku un spontāniem abortiem būs atsevišķs stāsts pēc asinsgrupām ;)
Un tas Ternera sindroms attiecas tieši uz gadījumu, kad sievietei trūkst vienas dzimumhromosomas - tā ir X hromosomas monosomija. Ja būs interese, vēlāk būs arī kāda informācija par atsevišķām ģenētiskām slimībām.
@Liene - IR, IR INTERESE arī par atsevišķām slimībām, noteikti! :)
mājas lapa par Tērnera sindromu. www.ternerasindroms.lv
Varat dalīties ar informāciju, ka arī iegūt.
Man ir 41 gads, divi lieli dēli.Nu man ir cits vīrs , gaidījām bērniņu, diemžēl, amniocentēze uzrādija ,ka bērniņam ir 21.trisomija.Sakiet, vai tiešām tikai olšūnas dalīšanas procesā notika kļūda, vai varbūt vaina varētu būt sparmatozoīdos?