Meiose vs. Mitose

Mitose und Meiose unterscheiden sich vor allem in Bezug auf die Anzahl der Schritte, genetische Rekombinationsereignisse und die endgültige Chromosomen- und Tochterzellzahl.

Die meisten eukaryotischen Zellen teilen sich durch Mitose, eine gleichungale Teilung, bei der jede diploide Elternzelle zwei identische diploide Tochterzellen produziert.

Jede diploide Keimzelle teilt sich jedoch durch Meiose, eine reduktionale Teilung, in vier genetisch unterschiedliche haploide Tochterzellen.

Die Mitose ist ein vierstufiger Prozess – Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Die Meiose durchläuft diese vier Stadien zweimal ohne eine dazwischenliegende DNA-Synthesephase.  

Das Prophasenstadium der Mitose ist kürzer und beinhaltet keine Paarung homologer Chromosomen oder eine Rekombination. Daher sind alle Tochterzellen genetisch identisch.

Bei der Meiose ist die Prophase I die längste Phase, die aus fünf Unterstadien besteht. In der Prophase I paaren sich zwei homologe Chromosomen zu einem synaptonemalen Komplex und rekombinieren anschließend zu vier genetisch unterschiedlichen Chromatiden.

Während der mitotischen Metaphase lagern sich die einzelnen Chromosomen entlang des Äquators an, während sich in der Metaphase I der Meiose Paare homologer Chromosomen am Äquator ausrichten.

Die Schwesterchromatiden jedes Chromosoms werden durch Kohäsinkomplexe zusammengehalten.

Die Kohäsinkomplexe werden am Ende der mitotischen Metaphase vollständig entfernt, so dass sich die Schwesterchromatiden trennen und in entgegengesetzte Pole bewegen können.

Bei der Meiose I lösen sich jedoch zu Beginn der Anaphase I nur die auf den Chromosomenarmen vorhandenen Kohäsinkomplexe vom Chromatid, während die das Kinetochor umgebenden Komplexe intakt bleiben.

Selbst wenn die homologen Chromosomen getrennt und an entgegengesetzte Pole gezogen werden, bleiben die Schwesterchromatiden gebunden und wandern zusammen.

Die zweite Zellteilung in der Meiose II ähnelt der Mitose. Die mitotische Anaphase und die Anaphase II der Meiose beinhalten die Trennung von zwei Schwesterchromatiden jedes homologen Chromosoms und die anschließende Teilung in zwei Tochterzellen - identisch und diploid für die Mitose, aber nicht identisch und haploid für die Meiose II.

Bei den Tochterzellen, die aus der Meiose hervorgehen, ist die Wahrscheinlichkeit von Chromosomentrennungsfehlern höher als bei denen, die aus der Mitose resultieren. Solche Chromosomentrennungsfehler erzeugen aneuploide Zellen mit einer falschen Anzahl von Chromosomen, was zu Krankheiten wie dem Down-Syndrom führen kann.