11.3:
الانقسام الاختزالي II
11.3:
الانقسام الاختزالي II
الانقسام الاختزالي II هو المرحلة الثانية والأخيرة من الانقسام الاختزالي. يعتمد على الخلايا أحادية الصيغة الصبغية التي يتم إنتاجها أثناء الانقسام الاختزالي I ، كل منها يحتوي على ٢٣ كروموسوماً _ واحد من كل زوج أولي متماثل. الأهم من ذلك ، أن كل كروموسوم في هذه الخلايا يتكون من نسختين متصلتين ، وعندما تدخل هذه الخلايا الانقسام الاختزالي II ، فإن الهدف هو فصل الكروماتيدات الشقيقة باستخدام نفس الشبكة القائمة على الأنابيب الدقيقة المستخدمة في عمليات الانقسام الأخرى. ينتج عن الانقسام الاختزالي II خليتين أحاديتين ، تحتوي كل منهما على نسخة واحدة فقط من جميع الكروموسومات الـ ٢٣. اعتماداً على ما إذا كانت العملية تحدث في الذكور أو الإناث ، قد تشكل هذه الخلايا بويضات أو حيوانات منوية ، والتي _ عند الانضمام من خلال عملية الإخصاب _ قد ينتج عنها فرد ثنائي الصبغة جديد.
الانقسام الاختزالي II وخلايا البيض البشرية وجهاز المغزل للانقسام الاختزالي
على الرغم من أن الهدف من الانقسام الاختزالي II هو نفسه في كل من الذكور والإناث _ لإنتاج بويضة فردية أو خلايا منوية _ هناك بعض الاختلافات الجوهرية في هذه العملية بين الجنسين. على سبيل المثال ، في خلايا طليعة بيض المرأة ، يتشكل جهاز المغزل الانتصافي المسؤول عن فصل الكروماتيدات الشقيقة إلى جانب واحد ، بالقرب من المحيط. يسمح عدم التناسق هذا بإنتاج خليتين من أحجام غير متساوية بعد الانقسام الاختزالي II: بيضة كبيرة ، وجسم قطبي أصغر يذوب. يضمن هذا التقسيم للسيتوبلازم أن البويضة تحتوي على ما يكفي من العناصر الغذائية لدعم الجنين.
موضع جهاز المغزل الانتصافي مصدر قلق للعلماء المشاركين في تقنيات الإنجاب المساعدة ، مثل حقن الحيوانات المنوية داخل الهيولى (الحقن المجهري ICSI). الحقن المجهري _ يستخدم لمساعدة الأزواج الذين يعانون من العقم _ يتضمن إبرة لإدخال حيوان منوي واحد مباشرة في سيتوبلازم البويضة. يجب على علماء الأجنة الحرص على تجنب الحقن في منطقة جهاز المغزل الانتصافي ، لأن هذا قد يؤدي إلى إتلاف هيكل الأنابيب الدقيقة ويؤدي إلى عدد غير طبيعي من الكروموسومات في الجنين الناتج. لذلك ، يتنبأ علماء الأجنة الذين يقومون بإجراء الحقن المجهري عادةً بموقع المغزل بناءً على موضع الجسم القطبي أو تصور الهيكل مباشرةً باستخدام تقنيات مثل الفحص المجهري للضوء المستقطب.
ميزة أخرى فريدة للانقسام الاختزالي الأنثوي هي أن خلايا طليعة البيض تخضع لتوقف دورة الخلية ، أولاً في الطور الأول ، ثم في الطور الثاني. عند البلوغ ، تطلق الهرمونات الجنسية الأنثوية خلايا البويضات من المرحلة الأولى من الاعتقال ، ويبدأ الانقسام الاختزالي الثاني. بعد ذلك ، يتم إطلاق خلايا البويضات التي تم احتجازها في الطور الثاني من المبيض إلى قناة فالوب ، حيث يتم استئناف الانقسام الاختزالي فقط في حالة حدوث الإخصاب. هذا يعني أن جهاز المغزل الانتصافي يتشكل ويرتبط بالكروموسومات ، لكنه لا يكمل عملية فصل الكروماتيدات الشقيقة إلا بعد انضمام خلية منوية وخلية طليعة للبويضة.
يشكل توقيف الانقسام الاختزالي II تحدياً فريداً للنساء اللائي يخترن تجميد بويضاتهن ، حيث تتطلب العديد من بروتوكولات الإخصاب في المختبر عزل هذه الخلايا أثناء الطور الثاني ثم تجميدها. بالنظر إلى أن مشاكل المغزل الانتصافي يمكن أن تسبب تشوهات صبغية مثل التثلث الصبغي ، فقد تم تخصيص قدر كبير من البحث لتحديد إجراءات تجميد البويضات التي لها تأثير ضئيل فقط على هذا الهيكل. لتقليل الضرر الذي يلحق بالبيض ، تم تطوير تقنيات حيث يتم إضافة السكر أو عوامل الحفظ بالتبريد الأخرى إلى وسط التجميد ، مما يحد من تكوين بلورات الجليد التي يمكن أن تلحق الضرر بالخلايا عند الذوبان.
Suggested Reading
Casper, Robert, Jigal Haas, Tzu-Bou Hsieh, Rawad Bassil, and Chaula Mehta. “Recent Advances in in Vitro Fertilization.” F1000Research 6 (August 31, 2017). https://doi.org/10.12688/f1000research.11701.1.