Am introdus noțiunile generale de mitoză și meioză. În acest video vom intra în detalii. .... Într-un clip anterior am vorbit despre mitoză. Aici vom vorbi despre MEIOZĂ. Ca o scurtă recapitulare, în cazul MITOZEI la început avem o celulă diploidă și la sfîrșit avem două celule diploide. Pe scurt, celula se divide. D.p.d.v. formal, mitoza este procesul prin care nucleul se multiplică doar că la sfîrșit avem două celule. Are loc citokineza. Aceasta este mitoza. Avem o lecție anterioară despre mitoză unde descriem și fazele mitozei: profaza, metafaza, anafaza și telofaza. .... Mitoza are loc în toate celulele somatice pe măsură ce celule precum celulele pielii și ale firului de păr precum și toate celelalte țesutiri din corpul nostru se multiplică. Această multiplicare se numește mitoză. Meioza are loc în celulele germinale și este folosită în esenţă, pentru a produce gameţi astfel încît să faciliteze reproducerea pe cale sexuală. Deci, începem cu o celula diploidă. Aceasta este celula mea diploidă chiar aici, aceasta ar fi o celulă germinală. Nu este orice fel de celulă din organism. Este o celulă germinală. Ea ar putea suferi mitoze pentru și să producă mai multe celule germinale, dar acum vom vorbi despre cum ajunge să producă gameți. De fapt asta se întîmplă în două etape. Aceste etape luate împreună se numesc meioză. Primei etape i se spune meioză 1, aşa că o vom nota ca M1. {traducere imposibilă în context} În această primă etapă a meiozei, această celulă diploidă în esenţă, se împarte în două celule haploide. Deci, dacă ai pornit cu 43 de cromozomi, în mod formal ai 23 de cromozomi în fiecare celulă. Alternativ, îți poți imagina că dacă ai 23 de perechi de cromozomi aici, fiecare pereche alcătuită din 23 de cromozomi omologi, acele perechi vor fi despărțite. Şi apoi în meioză 2, aceste două celule se vor divide printr-un mecanism foarte similar cu mitoza. Vom vedea asta atunci cînd efectiv vom trece în revistă fiecare fază. De fapt, profaza, metafaza, anafaza, telofaza există, de asemenea și în cele două etape ale meiozei. Stai să desenez ceea ce rezultă la sfîrșitul meiozei. Produsul final este că aveţi patru celule şi fiecare dintre ele este haploidă. ..... Puteți observa chiar aici că esențialmente cromozomii sînt despărțiti deoarece ajungi pe urmă să jumătate în fiecare dintre aceste celule. Dar aici începi cu N şi termini cu două celule care fiecare au N cromozomi, deci este foarte similar cu ceea ce se întîmplă aici în timpul mitozei. Se păstrează numărul existent de cromozomi. Aşadar haideţi să vedem detaliile acestui întreg proces. Toate celulele își petrec cea mai mare de timp în interfază. Interfaza este o perioadă a vieții unei celule cînd aceasta traiește, făcînd transcripție și tot ceea ce trebuie ea să facă. Dar la fel ca în mitoză, un lucru cheie se întâmplă în timpul interfazei, şi de fapt, acesta se întâmplă în aceași etapă a ciclului celular ca în mitoză, în faza S a interfazei. Deci, dacă asta este celula mea, acesta este nucleul meu chiar aici. Voi desena niște cromozomi dar țineți minte că în afara fazei de mitoză a ciclului celular, cromozomii există în formă despachetată care se numește cromatină. Am mai vb. despre cromatină. Cromatina este forma deșirată a ADN-ului. Voi desena AND-ul ghemuit ca și cromozomi pentru că trebuie să vă arat cum are loc replicarea. Acum, am de gând să fiu un pic atent aici. Înlecția despre mitoză, am avut doar doi cromozomi. Ei s-au replicat şi apoi s-au despărțit. Cînd ne referim la meioză, trebuie să fim atenți să indicăm perechile de cromozomi omologi. Așadar să presupunem că am două perechi de cromozomi omologi. Deci, haideţi să spun că am avea-- stai să utilizez culori corespunzătoare. Deci, aceasta este cel moștenit de la tatăl meu. Acesta este cel moștenit de la mama mea. Sînt omologi. Și să presupunem că mai am încă unul de la tatăl meu. .... Să-l fac în albastru. De fapt, poate că ar trebui să desenez toți cromozomii mosteniți de la tatăl meu în aceasta culoare. Poate că acesta e un pic mai lung. Ai prins ideea. Și apoi un cromozom omolog de la mama pe care îl voi desena iar un pic mai lung. Acum, în timpul fazei S a interfazei -- și asta este similar cu ceea ce se întîmplă în mitoză, deci o puteți vizualiza procesul ca și cum ar fi același proces în interfază. Nu se întîmplă nici în meioză, nici în mitoză, ci în interfază. Se petrece replicarea ADN-ului. Deci fiecare dintre aceste perechei de cromozoomi omologi - țineți minte că perechi de cromozomi omologi NU înseamnă că sînt cromozomi identici, dar că codifică aceleași gene. Acești cromozomi vor avea versiuni diferite (alele diferite) ale aceleiași gene sau ale aceleiași caracteristici dar ele codifică același lucru. Acum, fiecare dintre acești cromozomi din această pereche se inmulțește. Cel de la tata se înmulțește în felul acesta, se înmulțește și are la mijloc un centromer; și cel de la mama se înmulțește la fel și la fel are la mijloc un centromer. La fel și celălalt. Acesta este mai mic. Scuze, de fapt e cel mai lung. Acesta este mai lung. Ar trebui să fiu mai atent cînd spun care este mai scurt și mai lung. Cel de la mamă face același lucru. Asta se întîmplă în faza S a Interfazei. Nu am intrat încă în procesul de diviziune celulară. Același lucru e valabil - ca o paranteză - și în cazul centrozomilor. Am văzut în lecția despre mitoză că centrozomii sînt implicați în crearea structurilor microtubulare care vor rupe totul în două. Acest centrozom își face treaba lui aici. Se multiplică la rîndul său astlfel încît vom avea doi centrozomi. Toate astea se produc în Interfază; în particular, în faza S a interfazei, nu în faza G. Odată acest proces finalizat sîntem gata pentru.... ei bine, și pt. meioză și pt. mitoză, dar ne vom ocupa de meioză acum. Aceasta este o celulă germinală. Buunn...intrăm acum în Profază 1. Dacă țineți minte, în....stați să scriu că cred că asta este important. În mitoză avem Profază, Metafază, Anafază și Telofază. N-o să scriu "-fază" de fiecare dată. P-M-A-T. În timpul meiozei, aceste etape apar în toate etapele. Avem așadar Profază 1, urmată de Metafază 1, urmată de Anafază 1, urmată de Telofază 1. După Meioză 1, totul se repetă. Avem Profază 2, urmată de Metafază 2, urmată de Anafază 2, urmată de Telofază. Deci dacă vreți puteți memora aceste denumiri. Din nefericire va trebui să le memorați dacă veți susține teste pe baza lor. Cel mai important însă este să înțelegeți cum se petrec lucrurile. Important e să înțelegeți și să țineți minte profază, metafază, anafază, telofază. Asta va acoperi tot. Țineți minte că în timpul meiozei toate astea se petrec de două ori. Ceea ce se întîmplă în meioză este un pic special și as dori să ne concentrăm pe aceasta acum. Haideți așadar să intrăm în Profază 1 din cadrul Meiozei 1. O sa scriu aici Profază 1. Așadar, ce se va întîmpla aici? Ca și în timpul profazei din mitoză, o serie de lucruri încep să se petreacă. Membrana nucleară începe să se fragmenteze și să dispară. Centromerii ....scuze NU centromerii. M-am încurcat. :) CENTROZOMII! Centromerii sînt structurile care unesc aceste cromatide surori. Centrozomii facilitează dezvoltarea acestor axe. Din aceste axe pornesc aceste structuri tubulare în felul acesta. Aceste structuri încep să împingă spre cei doi poli opuși în felul acesta. Acesta este lucrul important care se întîmplă în cadrul profazei 1. De fapt, stai să subliniez acest lucru. Țineți minte, în interfază deși i-am desenat în felul acesta, cromozomii nu există cum i-am desenat eu. Cromozomii de fapt există sub formă de cromatină. Deci dacă ar fi să desenez cum arată materialul de fapt, ar arăta în felul acesta. Cromzomii ar fi sparți și împrăștiați peste tot. Ar fi imposibil să vezi practic cromozomi la microscop în această etapă. De fapt avem numai o "încîlceală" masivă de proteine și histone, care tot proteine sînt - și de ADN. Această "încîlceală" teribilă este denumită de fapt cromatină. Acum, în profază, cromatina începe să se organizeze și să formeze cromozomi. Începem să observăm o ordonare într-un mod foarte asemănător cu ceea ce se întîmplă în timpul profazei din mitoză. Ceea ce este interesant este că perechile de cromozomi omologi se aliniază. Am desenat asta aici. Poate că ar trebui să o copiez și să o și să o lipesc aici. Stai să fac asta. Dacă copiez și alipesc asta aici... ...stai că am zis că nucleul dispare...stai să-l fac să dispară. Am spus deja că nucleu dispare... ...nucleul se dezasamblează încet-încet. ??? N-o să desenez întreaga celule aici. Ceea ce este interesant este ceea ce se întîmplă la nivelul nucleului. Mai bine zis, la nivelul a ceea ce a fost înainte nucleul. Ceea ce este interesant și diferit față de mitoză este că perechile de cromozomi omologi se aliniază uneul lîngă celălalt. Nu numai că se aliniază, dar ÎNCEP SĂ FACĂ SCHIMB DE MATERIAL GENETIC. Avem recombinare genetică aici. La nivelul acestor puncte de pe cromozomii omologi - cred că le putem spune "puncte omoloage"- materialul genetic va trece dintr-o parte în alta (crossover) Stai să desenez asta în detaliu. Mă voi concentra acum pe acești doi cromozomi. Am un cromozom de la tata alcătuit din două cromatide. Aceast cromozom este deja replicat dar ne referim la el ca la un singur cromozom. Apoi am un cromozom de la mama - îl voi desena cu verde. Îl voi desena în felul acesta. Cel de la mama este desenat cu verde. Și el este alcătuit din două cromatide. Această structură uneori se numește tetradă deoarece are patru cromatide. O tetradă este de fapt doi cromozomi cu patru cromatide. Aceștia sînt desigur centromerii. Ceea ce se întîmplă este că avem schimb de material genetic (crossing over). Acest proces este surprinzător de bine organizat. Cînd spun "organizat" mă refer la faptul că schimbul de material se face în aceste "puncte omoloage". Schimbul de material se face în așa fel încît se schimbă gene care îndeplinesc aceeași funcție. Ambii cromozomi primesc două versiuni ale unei gene cu funcție identică, dar una de la mamă și una de la tată. Schimbul de material se face în așa fel încît ambii cromozomi vor conține gene cu aceeași funcție dar care sînt structural ușor diferite (alele). Alele sînt pur si simplu versiuni ușor diferite structural ale unor gene care îndeplinesc aceeași funcție. La final, cromozomii de la tată conțin și puțin material de la mamă și arată cam așa. Cam așa.... Cel de la tată are și puțin de la mamă.... Iar cel de ma mamă ...ăăăă.... cu verde....cel de la mamă are puțin material din cel de la tată. Asta este foarte important pentru că în felul acesta se produc diferențe mici dar importante pentru indivizii populației respective la nivelul procesului de meioză. Se întîmplă foarte frecvent așa ceva. Aceasta nu este o întîmplare aleatoare. Este un proces programat. Schimbul de material genetic se petrece în așa fel încît să nu distrugă genele. Vă puteți imagina că dacă punctul de tăiere (chiasma) ar trece prin mijlocul unei gene, ar duce la crearea unei gene care face ea ceva zgomot dar care este o genă defectă care nu mai produce proteina pe care trebuia să o producă sau cine știe ce altceva. Acest lucru - afectarea genelor - în general, nu se întîmplă. Faptul că toate astea se întîmplă cu așa precizie arată că este un proces programat. Deci țineți minte că asta se întîmplă în profaza 1. La final acest cromzom are un pic din acea cromatidă și acest cromozom are un pic din acea cromatidă. Toate astea se întîmplă în timpul profazei 1. Avem schimbul de material genetic. Învelișul nuclear începe să se destrame. Cromozomii se formează și se aliniază. Cromatina se compactează și ea. Cam asta e tot, fie că vorbim de meioză dar și de mitoză. Celula este acum gata să intre în următoarea fază - Metafaza 1. Stai să copiez ce am făcut pînă acum. Învelișul nuclear este acum absent. ... Centrozomii au migrat la polii opuși ai celulei. O să desenez întreaga celulă cu membrana celulară acum că nu cleul nu mai există. Stai să șterg aceste rămășițe ale membranei nucleare. Stai șterg... Avem desigur acum aceste fibre care au fost generate cu ajutorul centrozomilor Aceste fibre, acești microtubuli de fapt sînt aceeași cu cei din mitoză/ Și acești microtubuli se atașează de kinetochor. Kinethocor-ul la rîndul său este atașat de către centromerii cromozomilor. Acum, ceea ce este interesant este că acest microtubul se atașează....de fapt stai să fac ceva interesant aici. În loc de a face asta în felul acesta...pentru că doresc să arăt că toți cromozomii tatei nu merg într-o parte și ai mamei în altă parte... Deci în loc de a desena acești doi cromozomi în felul acesta o să-i pun unul de-o parte și unul de-o parte. Să vedem... Stai să-i întorc... Modul în care se amestecă este complet întîmplător. Asta este ceea ce produce variație în populație. Cum am mai spus, reproducerea sexuală este esențială pentru a introduce variabilitatea într-o populație. Deci acesta este al mamei și acesta al tatălui. Nu e obligatoriu să arate exact așa. Este teoretic posibil ca toți cromozomii tatei să se nimerească de o parte și cei ai mamei de cealaltă parte. Totuși, dacă iei în considerare că sînt 23 de perechi, probabilitatea ca aceste lucru să se întîmple devine foarte mică. Deci, acesta este de la tatal meu. Desigur, avem centromeri aici. Așa... Deci acești microtobuli...unii se atașează de kinethcor. Kinethocorii sînt struturi proteice ce fac parte din centromeri. Acest proces este similar cu metafaza. Metafaza din mitoză... Aceasta se cheamă Metafaza 1...cînd totul se aliniază. Acum vom intra în Anafaza 1. Anafaza 1 este foarte interesantă. Aduceți-vă aminte că în anafaza din mitoză cromatidele surori se separă una de alta. Același lucru NU se întîmplă în anafaza 1 din meioză. Deci, cînd celula intră în anafaza 1, doar perechea omoloagă se separă, cromatidele surori rămîn atașate una de alta. Deci în partea asta vin acestea două. L-am făcut pe cel verde. Urmează celălalt. ... Am violetul aici. Cel violet e ceva mai mic. Are și un pic de ciot verde aici. Acesta are un ciot de violet acolo. Avem pe urmă acest cromozom mai lung aici. Aceasta este anafaza 1. Aceste structuri sînt separate.... dar ca și perechi omoloage. Cromozomii și cromatidele rămîn intacte. Stai să desenez asta. Acum avem acești microtubuli. Unii microtubuli sînt conectați la kinethocori. Avem aici centromerele. ..... Desigur că toate acestea se petrec în interiorul celulei și că aceste structuri sînt tractate în felul acesta. Fenomenul este similar cu anafaza din mitoza. Diferența esențială este că structurile tracționate sînt perechie de cromozomi omologi. Cromozomii nu sînt rupți pentru a elibera cele două cromatide. Aceasta este esența. Dacă ați uitat acest lucru de la mitoză, puteți arunca o privire la clip-ul despre mitoză. Deci aceasta este anafaza 1. ... Urmează telofaza. În telofază acești cromozomi se află la polii celulei... încep să obosesc să tot redesenez toate astea dar cred că e bine pt. că vă dă vouă timp ca să asimilați informația. Acum acești doi cromozomi se află la polul stîng al celulei. Acești doi cromozomi se află la polul drept al celulei. Acum, microtobulii încep să se dezasambleze. Încă sînt prezenți dar încep să se dezasambleze. Încă mai avem centromerii prezenți la cei doi poli opuși. Într-o oarecare măsura, în perioada de început a telofazei, centromerii încă trag de celulă. În același timp se petrece procesul de citokkineză. Deci, pînă la sfîrșitul telofazei 1, citoplasma se divide la acest nivel. Membrana nucleară începe să se formeze. Acest proces poate fi imaginat ca opusul profazei. .... Se formeaza membrana nucleară...și pînă la sfîrșitul telofazei 1 celula se va fi divizat complet. Aceasta este telofaza 1. Acum, vă rog să vă aduceți aminte: am plecat de la o celulă diploidă,da? Această celulă avea două perechi de cromozomi omologi dar patru cromozomi în total. Acum, observați că fiecare celulă are numai doi cromozomi. În esență, fiecare celulă a primit un cromozom din cele două perechi de cromozomi dar acest lucru s-a făcut la întîmplare. Aceasta a introdus multă variație. Este acum momentul ca fiecare din aceste celule să intre în meioză 2. Meioza 2 este foarte asemănătoare cu mitoza. Uneori specialișii descriu o faza intermediară denumită interfază 2 în timpul căreia celula se odihnește. În această fază centromerii se multiplică din nou. Să ne concentrăm atenția asupra acestor două celule din nou ca să vedem ce se întîmplă în continuare. Să presupunem că centromerul.... de fapt nu ar fi trebuit să desenez centromerul în interiorul nucleului. Centromerul se va găsi în afara nucleului, în afara nucleului nou format acolo și acolo. De asemenea centromerul se va și replica în această perioadă. Avem acum două celule. ... O să copiez aici ceea ce am făcut deja.... [neinteligibil]... Avem cromozomul acesta aici. Are acest ciot verde acolo. Pe urmă am acest cromozom mai lung de culoare verde acolo. Acesta are un mic ciot violet aici. O să desenez acest cromozom violet întreg aici. Pe urmă am și cromozomul acesta care are o cromatidă așa și o cromatidă așa. Acum, cînd intrăm în profaza 2, ce credeți că se va întîmpla? Ei bine, ca și înainte, ai membrana nucleară care s-a format în telofaza 1. Această membrană nucleară este tot temporară. Membrana nucleară începe să se dezintegreze iar. ... Pe urmă ai din nou centromeri. Acești centromeri încep iar să împingă structurile în direcții opuse. Centromerii s-au replicat...și acum încep să împingă generînd mici fusuri de diviziune. Încep să împingă în direcții opuse. Aceasta se întîmplă în ambele celule, desigur. Ele împing în direcții opuse pe măsură ce generează fibrele fusului de diviziune. Aș vrea să fie clar că aici avem de-a face cu două celule. Aceasta este una și aceasta este alta. Acum celulele vor intra în Metafaza 2. Metafaza 2 este un proces asemănător cu metafaza 1 și cu metafaza din mitoză unde cromzomii se aliniau. Stai să desenez asta. Observați că centromerii au migrat la cei doi poli ai celulei. Aceșta sînt centromerii mei. Acestea sînt fibrele fusului de diviziune. ..... Scuze...le-am zis iar centromeri? Am vrut să spun CENTROZOMI. CENTROZOMI!! :) Habar n-am de cîte ori am zis centromeri în loc de centrozomi. Aceștia sînt centrozomi și creierul meu tot greșește. Centromerii, țineți minte greșeala mea, centromerii sînt chestiile care țin la un loc cele două cromatide surori. Asta înseamnă centromeri. Centrozomii sînt chestiile care împing... ...care generează fibrele fusului de diviziune. Cromozomii se aliniază în timpul metafazei. Metafaza întotdeauna implică alinierea cromozomilor.... ...stai să desenez chestia asta. Deci am asta și asta. Aici am un cromozom violet... Aici am un cromozom violet, unul lung violet și apoi aici e un mic ciot pentru celălalt cromozom. Aici am un cromozom lung și verde și aici avem un mic ciot verde. Acest cromozom are un ciot mic verde chiar aici. Și desigur, toți sînt aliniați. Unele fibre ale fusului de diviziune s-au atașat de centromeri sau de kinethocorii care se află în centromerii care unesc cele două cromatide... cromatidele surori. Desigur, membrana nucleară a dispărut. Acestea sînt desigur două celule separate. Acum puteți ghici deja cam ce se va întîmpla în anafaza 2. Este asemănător cu anafaza din mitoză. ... Acești cromozomi sînt rupți în cromatidele din care sînt alcătuiți pe măsură ce microtubulii cresc și tracționează totul către poli (sus și jos). Stai să desenez asta. Cheia....diferența dintre anafază 2 și anafază 1....este că... în anafază 1 perechile omoloage erau separate în timp ce cromozomii rămîneau intacți. Ori acum, în anafaza 2, nu ne concentrăm pe perechi de cromozomi omologi. Acum ne concentrăm pe cromatide, pe cromatidele surori. Ei bine, acum aceste cromatide surori sînt cele care vor fi separate - ca în anafaza din mitoză. Acum, această cromatidă este trasă așa și arată cam așa. Desenatul este cea mai dificilă parte din această lecție... Această cromatidă este trasă așa... Aceasta așa. Cromatida asta are un ciot verde. Cromatida aceasta este trasă în acea direcție cu cromozomul mai lung. Acum cealaltă cromatidă din cromozomul mai lung este trasă în jos așa...totul este realizat de microtubulii care sînt atașați de kinethocori....kinethocori care sînt coordonați de centrozomi/ Totul este rupt în felul acesta. Anafaza a implicat întotdeauna ruperea cromozomilor sau un alt fel de rupere. O să figurez așa. Se întîmplă la fel și de cealaltă parte a celulei. Desigur, totul este o singură celulă. La fel ca în mitoză, de îndată ce cromatidele surori sînt despărțite ele vor fi denumite iar cromozomi. ... Desigur, asta se întîmplă de două ori. Se întîmplă acelați lucru și în cealaltă celulă. Cealaltă celulă e ceva mai curată. E din cauză că nu s-a petrecut acel schimb de material genetic. Deci am o chestia mai lungă violetă aici. Ea este ruptă in două cromatide surori care acum vor fi numite cromozomi. Acum chestia asta de sus de aici...e ruptă în chestia asta scurtă verde apoi avem un...stai să fac așa...această chestie verde scurtă care are un pic de mic ciot violet aici. Deisgur, totul este tras în direcții opuse de către CENTRZOMI! Vreau să mă asigur că folosesc cuvîntul potrivit. Mi-e teamă ca am greșit folosind centromeri în loc de centrozomi în prima parte. Sper totuși că confuzia mea vă va ajuta să evitați capcana în care am căzut eu. Deci, aceasta este anafaza. Totul este tras în direcții opuse. Vă puteți imagina ce este telofaza 2 acum. Nici măcar n-o s-o mai desenez. Telofaza 2...aceste chestii sînt trase de-o parte și de alta tot mai mult. Aceasta este telofaza 2. Trase tot mai mult... celula se alungește... Începe această separare aici... Deci pe măsură ce telofaza 2 se petrece are loc și citokineza. Tubulii încep să se dezintegreze și apoi în jurul a toate astea se formează membrana nucleară. Deci care este rezultatul final după toate astea? Ei bine, o primă chestie e aici formată din această chestie violet cu un ciot verde îimpreună cu o chestie lungă lungă verde înconjurate de membrană nucleară. Pe urmă avem citoplasma și membrana celulară. Partenerul acestei prime chestii din meioza 2 ... va fi alcătuit din această chestie scurtă violet și una lungă verde. Avem și aici o membrană nucleară, o citoplasmă și o membrană celulară. De cealaltă parte avem fenomene asemănătoare. Vedeți aici acestă prima structură...aceasta are două chestii lungi violet.... Acestea sînt separate. Așa...o chestie lungă violet în acea celulă și o altă chestie lungă violetă în acea celulă. În cea de sus avem o chestie verde scurtă și în cea de jos o chestie verde scurtă care are un pic din.... un pic din materialul de la tată....porțiunea omoloagă de pe cromozomul tatălui. Și desigur, și aici avem membrane nucleare... membrane nucleare...citoplasmă.... membrană celulară...și alte chestii despre care vom învăța în alte lecții. Deci am văzut aici că am plecat de la o structură diploidă.... .....de aici.....? Deci am început aici cu o celulă germinală diploidă și am parcurs două etape de diviziune. În prima etapă au fost separate perechi omoloage dar nu înainte de a se peterece schimbul de material genetic... acea recombinare genetică - caracteristică cheie a meiozei - care adaugă variație populației sau bazinului de gene. Apoi urmează faza a doua care separă cele două cromatide surori la fel cum se întîmplă în mitoză. La sfîrșit obținem patru celule haploide deoarece ele au numai jumătate din numărul cromozomi. Aceste celule se numes GAMEȚI. ...