تحقیق و پژوهش در مورد میوز
شرح میوز
در تقسیم میتوز جدا شدن کروماتید از یک کروموزوم و کشیده شدن به یک قطب با قوانین مندل بسیار سازگار بود زیرا او معتقذد بود لبب ها از یکدیگر جدا می شوند. هرکدام به یک سلول می رود و اما این کروماتیدهای خاص الل ها نبودند ولی بهرحال بر این ظنریه که ژنها برروی کروموزومها هستند صحه می گذاشت.
در تعمیم میوز حالتی مطابق با آنچه مندل می گفت دیده شده در این جا دو کروموزوم گه از لحاظ ساختمانی بسیار شبیه هم بودند در کنار یکدیگر جفت می شدند و این بار هر کوموزوم به یک قطب می رود و با این مشاهده این فرضیه استوارتر گردید زیرا سلول های حاصل که تعداد کروموزوم های نصف اما لازم برای لقاح را داشتند. با ادغام شدن با گامت دیگر سلول تخم را بوجود می آورند.
تعدادی از انواع حیوانات و گیاهان دیپلوئید هستند بعضی از موجودات مانند نوروسپورا در بستر طول چرخه زندگی هاپلوئید باشد اما در جریان لقاح در سلول جنسی هاپلوئید آن ترکیب شده و یک زیگوت (تخم) دیپلوئید را به وجود می آورد سپس زیگوت دیپلوئید توسط تقسیم میتوز مجدداً وارد مرحله هاپلوئید می شود.
تقسیم میوز در این موجودات هم باعث ثابت مانند تعداد کروموزومها در سلول مادر و دختر نی گردد اما در سلول های دیپلوئید به از طریق ایجاد سلول هاپلوئد (گامت) بدین ثبوت تعداد کروموزوم کمک می کند. در سلول هخای هاپلوئید بعد از لقاح از طریق کروموزومی (میوز) باعث تبدیل سلول زیگوت n2 کروموزومی به سلول های دختر nکروموزومی می شود. این تقسیم کاهش مهم به دو مرحله I و II تقسیم می شود.
میوز I:
به عنوان یک قانون در جریان میوز دو تقسیم متوالی صورت می گیرد. این تقسیم در سلول های دیپلوئید رخ می دهد و این سلول ها از هر کروموزوم یک جفت دارند و این کروموزومها که از لحاظ ساختمانی و اندازه و ژن ها یکی هستند همولوگ نامک دارند وزاولین تقسیم کاهشی بدن دو برتابر شدن از یکدیگر جدا می شوند. (دال بر فرضیه کرنش و وارد سلول هیا دختری می شوند. شواهدی از گونه های متعددی در دست است که کروموزومها از طریق راس یا تلویز به سطح داخلی غشاء هسته شده و این اتصال طوری صورت می گیرد که کروموزومهای یک دسته هاپلوئید به اسانی با همولوگ های دسته دیگر جفت می شوند در هر صورت، این جفت شدن در اولین پروفاز میوزی صورت می گیرد.
اولین پروفاز میوز به پنج مرحله تقسیم می شود:
1-ایپتومن:
اولی مرحله پروفاز است که متفاوت از تقسیم میتوز است. در این مرحله کروموزومها بصورت بلند، باریک و نخ مانند (که در طول آنها یک ساختمان تسبیح مانند به اسم کرومر وجود دارد) مشاهده می شود. در بعضی از گیاهان کروموزومها بصورت یکدسته و انبود از ک طرف هسته ظاهر می شوند. در بعضی از حیوانات (مثل حشرات) کروموزومها قطبی شده و با رأس خود به طرف آن قسمت از غشاء هسته که نزدیک سانتریول است کشیده می شوند اگرچه شواهید بیوشیمیایی نشان یم دهد که همانندسازی ماده کروفورومی اتفاق افتاده است اما مشکل می توان دوبرابر شدن مرفولوژیکی را در این مرحله مشاهده نمود کروموزومها پروفاز میوز عملاً تا مرحله پاکی تن به صورت منفرد ظاهر می شوند.
2-زیگوتن
در این مرحله کروموزوم هایی همولوگ یکدیگر را جذب کرده و مثل زیپ با یکدیگر جفت می شوند که به این حالت Synapsis گفته می شود. در موجوداتی که تری پلوئید بودند یعنی از کروموزوم سه تا داشتند دارای سه کروموزوم همولوگ هستیم معمولاً جفت شدن بین کروموزومها صورت می گیرد هر سه تا در کنار یکدیگر هم قرار می گیرند فرآیند جفت شدن احتمالاً از الومرهای صورت میگیرد.
3-پاکی تن:
کوتاه خوردن و پیچ خوردن کروموزومها در این مرحله صورت می گیرد. دو کروماتید خواهری یک کروموزوم همولوگ با دو کروماتید خواهری کروموزوم همولوگ دیگر می باشد. این گروه چهار کروماتیدی را بی والانت یا تتراد می گویند. اکنون مشخص شده که در این مرحله یک سری تبادلات ماده ژنتیکی بین کروماتیدهای همولوگ و غیرخواهری صورت می گیرئد. چنین تبادلاتی را می توان بوسیله ابزارهای بخصوصی مشخص کرد و این تبادلات اطلاعات که کراسینگ اور را با میکروسکوپ الکترونیکی در مرحله پاکی تن می توان مشاهده کرد. و ساختمانی به اسم کمپلکس سیناپتونمال بین کروموزومهای سیناپسی مشاهده می شود. این ساختمان دارای سه جزء طولی نواری از جنس پروتئین می باشد.
این کمپلکس کمک می کند که کروموزمها بهتر و موثرتر جفت شوند بعضی از دانشمندان عقیده دارند که این مجموعه در ارتباط با وقوع ژنتیکی کراسینگ اور می باشد با استفاده از میکروسکپ نوری ساختمان فیزیکی دیگری به اسن کیاسما مشاهده شده است.
4-دیپاوتن:
در این مرحله یک جدائی تشخصی بین کروموزومهای همولوگ ولقع می شود این نواحی تقاطع یافته یا کیاسماها به شکل ایکس (X) بوده و تنها نیروی باقی مانده ای است که سبب حفظ بیوالانتها تا مرحله متافاز می شود.
5-دیاکینز:
در این مرحله پیچ خوردن و انقباض کروموزومها ادامه پیدا می کند تا جائی که به شکل اجسام ضخیم و رنگ پذیری درمی آیند در این فرآیند بیوالانتها نزدیک غشاء هسته حرکت کرده و به صورت جفت توزیع می شوند هتک ناپدید می شوند دبیوالاتها نیز از ناحیه سانترومر به دوک تشکیل شده متصل می شوند.
متافاز (1)
کیاسماتا که در مرحله دیپلوتن ظاهر شده بودند هم اکنون به انتهای هر کروموزوم حرکت می کنند و اتصال انتهائی بین بازوهای جفت شده کروموزومهای همولوگ را رها می کنند.
آنافاز (1)
اگرچه کروموزومها در تمام طول خود دوبل شده اند اما هر کروموزوم هنوز دارای یک سانترومر برای هر جفت کروماتید خواهری می باشد جدا شدن یک کروموزوم همولوگ در آنافاز و حرکت آن به طرف قطب مخالف در این یک سناترومر صورت می گیرد که هر کروماتید (dyad) را با خود می کشند کیاسماتاهم انتهای کروموزومها را رها کرده و کروماتیدهایی که هم اکنون به طرف قطب در حرکتند فقط در نقطه سانترومر با هم اتصال دارند نظر به اینکه هر دو کروماتید دیادرا تشکیل می دهند وضعیت ظاهری آنها بستگی به مکان سانترومر دارد. اگر کروموزومی متان تریک یا اکروساتریک باشد وضعیت ظاهری کروماتید ها مثل (7) مضاعف است اگر تلو سانتریک باشد شکل (7) منفرد است.
تلوفاز و اینترفاز:
تلوفاز و اینترفاز بعد از آن را اینتیرکنیزه گویند در این مراحل در موجودات متفاوت متغیر است بطور کلی وقتی که دیادها به یکی از قطب های دوک می رسند یک غشاء هسته ای اطراف آنها بوجود می آیند و قبل از اینکه دو جنس تقسیم میوز شروع شود کروموزومها وارد یک اینترفاز کوتاه یم شود در پایان این مرحله دو سلول با تعداد کروموزومهای نصف مضاعف داریم.
دومین تقسیم میوز:
همانن تقسیم میتوز است با همان چهار مرحله که قبلاً ذکر شد هر سلول به دو سلول تبدیل یم شود در نهایت چهار سلول n کروموزومی یا نصف ژنوم سلول مادر اولیه حاصل می شود که به سمت لقاح باید بروند تا با ترکیب شدن گامت n کروموزومی دیگر n2 کروموزوم می شوند و سلول تخم را به وجود آورند.
اینترفاز:
این دوره بین تقسیمات سلولی متوالی قرار دارد شامل رشد و آمادگی برای سلول بریا تقسیم میتوز است طول می کشد بیشتر موارد مواد ساختمانی کروموزومها (DNA و هیستونها) و بردش های دوک در این دوره ساخته می شود. و چهار مرحله دارد.
1- G1 ! (Gapon) که 10 ساعت به طول می انجامد (و تا زمان S طول می کشد)
2- S ! (Santer) که DNA سنتز می شود و 9 ساعت به طول می انجامد.
3-G2 ! (Gape) فاصله دوم است 4 ساعت به طول می انجامد.
4-M ! که همان میتوز است ! 2 تا 1 ساعت
نظریه کروموزومی وراثت با شناخت تقسیم میوز:
موضوع تئوری کروموزومی وراثت به این معناست که ژن ها قسمتی از کروموزم ها هستند این تئوری توسط Walter Sutton والتر سوتون آمکریکائی و Theodor Boueri آلمانی مطرح شد این پژوهشگران به صورت مجزا و در سال 1902 دریافت کردند که رفتار فاکتورهای مندلی در طول دوره تولید گامت ها در نخود دقیقا موازی رفتار کروموزومها در میوزم به این معنا که ژن ها بصورت جفت هستند (کروموزمها نیز چنین هستند) الل های ژن ها به صورت مساوی از هم جدا شده و وارد گامت ها می شوند (جدا شدن اعضای یک جفت همولوگ) ژن های متفاوت به صورت مستقل از هم عمل می کنند (جفت کروموزومهای متفاوت نیز به همین صورت است) بعد از شناسایی این رفتار هر دو پژوهشگر به یک نتیجه رسیدند.
دو فرایند میتوز و میوز کلید اصلی اهداف ژنتیکی وراثتی و تنوع هستند میتوز یک فرآیند محافظه کار است که سبب حفظ وضعیت ژنتیکی می شود در صورتیکه میوز فرآیندی است که تغییرات ترکیبی عظیمی را از طریق جور شدن مستقل از هم و کراسینگ اور بوجود می آورد تئوری کروموزومی وراثت در واقع سیتولوژی و ژنتیک را با هم ترکیب کرد.
بعضی از مخالفت هایی که در آن زمان با تئوری کروموزومی وراثت شد یکی آن بود که در آن زمان کروموزومها را نمی شد در مرحله اینترفاز (بین تقسیمات سلولی) کشف کرد بووری بیان داشت که در جریان اینترفاز سلامت فیزیکی کروموزومی حفظ می شود. اگرچه از نظر سیتولوژیکی قابل مشاهده نیستند بعلاوه نشان داده شد که در بعضی موجودات چندین جفت کروموزوم متفاوت شبیه بهم هستند لذا با استفاده از مشاهده عینی نمی توان گفت که همه کروموزومها به صورت تصادفی جفت نمی شوند درحالیکه در قوانین مندل لازم است که الل ها به ترتیب جفت شده و تفرق یابند. اما در گونه هایی که در آن اندازه و شکل کروموزومها متفاوت است تائید شد که کروموزومها با هم جفت م شوند و نیز تائید شد که این کروموزمها در جریان میتوز سیناپس کرده و تفرق می یابند.
در سال 1913 خانم Elinor carthecs در یک وضعیت غیرعادی کروموزومی دو گونه ای از ملخ مشاهده کرد وی از این وضعیت برای آزمایش اینکه آیا کروموزمهای متفاوت با هم جفت می شوید و به صورت مستقل از هم تفرق می یابند استفاده کرد با مطالعه این آزمایش وی پی برد به اینکه یک جفت کروموزوم وجود دارد که دارای اعضاء غیرمشابه هستند این جفت را جفت های هترومرفیک گویند و احتمالاً کروموزمها دارای همولوژی ناقص هستند بعلاوه وی کروموزوم دیگری را پیدا کرد که فاقد جفت بود وی از این کروموزومهای غیرعادی بعنوان مارکرهای سیتولوژیکی برای پی بردن به رفتار کروموزومها در جریان جور شدن استفاده کرد.