ไมโอซิส (Meiosis) เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อ - สร้าง sex cell (gamete) ในสัตว์ สร้าง spore ในพืช เป็นการแบ่งเซลล์ที่มีการลดจำนวนชุด chromosome ลงจาก 2n --> n ซึ่งเป็นกลไกหนึ่งที่ ช่วยให้ำนวนชุด chromosome ของสิ่งมีชีวิตคงที่เท่ากันในลูกหลานทุกรุ่น ดังนั้นจะพบการแบ่งเซลล์แบบนี้ใน อัณฑะ (testes) รังไข่ (ovary) อับสปอร์ (sporangium) อับเรณู (pollen sac) และ cone (strobilus) ของสน
ไมโอซิสแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน คือ 1> ไมโอซิส I (meiosis-I) และ 2> ไมโอซิส II (meiosis-II)
1. ไมโอซิส I (meiosis-I)
เป็นขั้นที่มีการแยก homologous chromosome ออกจากกัน (2n --> n) จึงเรียกได้ว่าเป็น Reductional division แบ่งเป็น 5 ระยะย่อย
1.1 Interphase-I
มีการสังเคราะห์ DNA ขึ้นมา อีก 1 เท่าตัว (ก็คือจ าลอง chromosome ขึ้นมาอีก 1 ชุด) และยังติดกันอยู่ที่ปม centromere ดังนั้น chromosome แต่ละท่อนจึง มี 2 chromatid
1.2 Prophase-I
- เป็นนระยะที่ใช้เวลานานที่สุด (ในเพศหญิง gamete จะแบ่งตัวค้างอยู่ที่ระยะนี้จนเข้าสู่ วัยเจริญพันธุ์)
- Homologous chromosome จะถูกดึงให้มาเข้าคู่แนบชิดติดกัน เรียกว่าเกิด synapsis
- คู่ของ homologous chromosme ที่แนบชิดติดกัน แล้วเรียกว่า bivalent ในแต่ละ bivalent จะมี chromatid 4 เส้น จึง เรียกว่า tetrad
- Centriole ในเซลล์สัตว์ จะเคลื่อนที่ไปที่ขั้ว ของเซลล์
- จากนั้น Homologous chromosome ที่ชิดกันจะเริ่มผละอก จากกันตามแนวแยก โดยตรงกลางแยกกัน ก่อน แต่ตอนปลายยังไขว้กันอยู่ บริเวณที่ไขว้กันอยู่เรียกว่า chiasma และมีการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของ chromatid ของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน (homologous chromosome) เรียกว่าเกิด crossing over ซึ่งการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครโมโซมทำให้เกิดการแปรผันของยีน (gene) ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการแปรผันของลักษณะทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต (เกิด variation)
1.3 Metaphase-I
- โครโมโซมหดตัวสั้นมากที่สุด เส้นใยสปินเดิลจะจับคู่ Bivalent มาเรียงตัวในแนวศูนย์สูตรของเซลล์ (Metaphase plate)
1.4 Anaphase-I
- Homologous chromosome ที่มาจับคู่กัน เป็น bivalent จะเคลื่อนที่แยกจากกันไปสู่คนละขั้วเซลล์ ทำให้มีการแยกคู่ของ homologous chromosome โดยแต่ละโครโมโซมที่เคลื่อนที่ไปยังขั้วเซลล์ยังคงประกอบด้วย 2 chromatid และยังคงติดกันที่ centromere
- ระยะนี้จ านวนโครโมโซมภายในเซลล์ยังคงเป็น 2n เหมือนเดิม เนื่องจาก homologous chromosome ยังอยู่เซลล์เดียวกันเหมือนกันเหมือนเดิม
1.5 Telophase-I
- โครโมโซมทั้ง 2 กลุ่มแยกไปถึงขั้วเซลล์ ทำให้ได้จำนวนโครโมโซมลดลงเหลือเพียงครึ่งเดียว (haploid หรือ n)
- มีการสร้าง nuclear membrane รอบกลุ่มโครโมโซม และเกิดการแบ่งไซโทพลาสซึมเกิดเป็น 2 เซลล์ใหม่ โดยแต่ละเซลล์มี nucleus ที่มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์แม่
2. ไมโอซิส II (meiosis-II)
เป็นขั้นตอนที่มีการแยก sister chromatid ออกจากกัน (ไม่มีการลดจ านวนชุดโครโมโซใ) n --> n จึงเรียกได้ว่าเป็น Equational division แบ่งเป็น 5 ระยะย่อย (ขั้นตอนการเกิดเหมือนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส)
2.1 Interphase-II
เป็นระยะที่จะมีหรือไม่มีก็ได้ แต่ถ้ามีก็จะเป็นเพียง ระยะพักสั้นๆ แต่จะไม่มีการจำลองโครโมโซม หรือสังเคราะห์ DNA ใดๆทั้งสิ้น
2.2 Prophase-II
โครโมโซมหดสั้นมากขึ้น Nuclear membrane สลาย ไป ขั้นตอนนี้ไม่มีการเกิด synapsis, chiasma, และ crossing over เหมือน Prophase-I
2.3 Metaphase-II
โครโมโซมจะมาเรียงตัวอยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล
2.4 Anaphase-II
มีการแยก chromatid ของทุกๆ โครโมโซมออกจากกัน เกิดเป็นโครโมโซมใหม่ ทำให้ระยะนี้มีจำนวนชุดของโครโมโซม เพิ่มจาก n => 2n (ชั่วระยะสั้นๆ)
2.5 Telophase-II
Chromosome ใหม่รวมตัวกันในแต่ ละขั้วเซลล์ และคลายตัวออก มีสร้าง nuclear membrane และเกิด cytokinesis ทำให้ได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์แม่ (โดย 4 เซลล์ นั้นอาจมีขนาดเท่ากันหรือไม่ก็ได้)
---
2018. Mwit.Ac.Th. Accessed September 10 2018. http://www.mwit.ac.th/~t2050108/Bioelearning/files/Genetics_4_SCI30261_Cell%20Division%20and%20Cell%20Cycle_SLIDE.pdf