الانقسام الاختزالي I

الانقسام الاختزالي هو مجموعة منسقة بعناية من الانقسامات الخلوية ، والهدف منها _ في البشر _ هو إنتاج الحيوانات المنوية أو البويضات أحادية الصيغة الصبغية ، كل منها يحتوي على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسدية في أماكن أخرى من الجسم. الانقسام الاختزالي (I) هو أول قسم من نوعه ، ويتضمن عدة خطوات رئيسية ، من بينها: تكثيف الكروموسومات المنسوخة في الخلايا ثنائية الصبغيات. اقتران الكروموسومات المتجانسة وتبادل المعلومات ؛ وأخيراً ، فصل الكروموسومات المتجانسة عن طريق شبكة تعتمد على الأنابيب الدقيقة. تفصل هذه الخطوة الأخيرة المتجانسات بين خليتين أحاديتين قد تدخلان لاحقاً في المرحلة الثانية من الانقسام الاختزالي ، الانقسام الاختزالي (II).

العبور و المعقد التشابكي الخيطي

يحدث تبادل الأجزاء المتكافئة بين الكروموسومات المتجانسة في وقت مبكر خلال الانقسام الاختزالي I ، ويشار إليه بالعبور. تعتمد هذه العملية على الارتباط الوثيق لمثل هذه المتجانسات ، والتي يتم تجميعها معاً عن طريق تكوين إطار بروتين ضام يسمى المعقد التشابكي الخيطي بينهما. ليعمل بشكل صحيح ، يتطلب المعقد ثلاثة أجزاء: (1) العناصر الجانبية العمودية ، والتي تتشكل على طول الجوانب المواجهة للداخل لكروموسومات متجانسة متجاورة ؛ (2) عنصر مركزي عمودي يتم وضعه بين الكروموسومات ؛ و (3) خيوط عرضية أو خيوط بروتين أفقية تربط المكونات الرأسية والمركزية. غالباً ما تمت مقارنة النتيجة مع السلم ، حيث تعمل العناصر الجانبية مثل الأرجل والخيوط المستعرضة شبيهة بالدرجات. الأهم من ذلك ، أن المعقد التشابكي الخيطي يساعد على محاذاة الكروموسومات المتجانسة بدقة ، مما يسمح بالعبور بين الامتدادات المكافئة للمادة الوراثية ؛ ومع ذلك ، فإن هذا الإطار عابر ، حيث يتحلل معظمه بعد حدوث إعادة التركيب.

الانقسام الاختزالي و تشوهات الكروموسومات

يعتبر الانقسام الاختزالي عملية معقدة ، ويمكن أن تحدث الأخطاء على الرغم من الضمانات الخلوية. في بعض الأحيان ، تحدث مثل هذه الأخطاء نتيجة عدم الانفصال ، حيث لا يتم تقسيم الكروموسومات بالتساوي بين الخلايا. خلال الانقسام الاختزالي I ، هذا يعني أن زوجاً من الكروموسومات المتجانسة قد ينتهي بهما المطاف في إحدى الخليتين الناتجتين ، بينما تفتقر الأخرى إلى الكروموسوم تماماً. عندما تدخل السلائف التي استقبلت كلا المتماثلين وتكمل الانقسام الاختزالي II ، تمتلك كلتا الخليتين الابنتين نسختين من الكروموسوم المعني ، بدلاً من النسخة المفردة المتوقعة.

واحدة من أكثر النتائج المعروفة لعدم الانفصال التي تحدث أثناء الانقسام الاختزالي الأول هي التثلث الصبغي ٢١ ، حيث يمتلك الفرد ثلاث نسخ من الكروموسوم ٢١ ، والمعروف باسم متلازمة داون ، وتتميز هذه الحالة بملامح وجه مميزة ، وتأخر في النمو ، وعيوب في القلب. على الرغم من أن السبب الدقيق لعدم الانفصال الناتج عن متلازمة داون والتثلث الصبغي الآخر متغير ، إلا أنه قد يكون نتيجة لمشاكل في جهاز الأنابيب الدقيقة الذي يفصل الكروموسومات ، أو عيوب في البروتينات التي تربط الكروموسومات معاً.