HÜCRE DÖNGÜSÜ FFMBG101 INTERFAZ S (DNA SENTEZİ) G1 G2 Sitokinez Mitoz Mitotik (M) faz

Hayatın devamı hücre bölünmesi yada hücrelerin üremesine bağlıdır Şekil 1

Tek hücreli organizmalar Hücre bölünmesi ile ürerler 100 µm Üreme. Amip: iki hücreye bölünmekte, her yeni hücre ayrı bir organizma olacaktır Şekil 2

Çok hücreli organizmaların hücre bölünmesi Döllenmiş bir yumurtanın gelişimi Büyüme Onarım İçin gereklidir. 20 µm 200 µm (b) Büyüme ve gelişme. Döllenmiş yumurtanın bölünmesi iki hücre oluşturması Doku yenilenmesi. Bölünen kemik iliği hücreleri (okla gösterilmiş) yeni kan hücrelerini oluşturacalar Şekil 2

Hücre döngüsünün temel bir parçasıdır Hücre bölünmesi Hücre bölünmesi Hücre döngüsünün temel bir parçasıdır Genetik açıdan özdeş hücreler meydana gelir Hücreler genetik materyallerini eşlerler Hücreler bölünmeden önce, genetik materyal olan DNA nın iki kardeş hücrede birer kopya bulunmasını sağlarlar

Genetik materyalin hücresel organizasyonu Bir hücredeki DNA molekülleri kromozomlar içerisinde paketlenirler 50 µm Şekil 3

Ökaryotik kromozomlar Kromatinlerden oluşmaktadırlar; hücre bölünmesi süresince yoğunlaşan DNA ve protein kompleksinden meydana gelirler Hayvanlarda Somatik hücreler iki set kromozoma sahiptirler (2n) Gametler ise bu kromozom setinden birini kapsarlar (n)

Kromozomlar Homolog olmayan kromozomlar Farklı görünürler Farklı özellikleri kontrol ederler Eşey kromozomları Karakter bakımından birbirinden farklıdırlar X Ve Y olarak ifade edilirler Bireyin eşeyini XX kadın ve XY erkek olarak belirlerler Diploid bir hücrede kromozomlar çiftler halinde bulunurken Bu her çifte homolog kromozom adı verilir.

Homologues Homolog kromozomlar: Aynı görünürler Aynı özellikleri kontrol ederler Herbir özelliğin farklı formlarını kodlayabilirler Her biri farklı bir ebeveynden gelir( anneden yada babadan) Şekil 4

Hücre Bölünmesi sırasında Kromozomların dağılımı Hücre bölünmesi hazırlığında DNA replike olur ve kromozomlar yoğunlaşır Her bir kendini eşleyen kromozom Hücre bölünmesi sırasında birbirinden ayrılan iki kardeş kromatide sahiptir

Şekil 5 Kardeş olmayan kromatidler Sentromer Duplikasyon Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. İki adet kendini eşlememiş kromozomlar Sentromer Kardeş kromatidler Duplikasyon Kardeş olmayan kromatidler İki adet duplike kromozomlar Şekil 5

Kromozom yapısı Kinetokorlar protein yapıları olup hücre bölğnmesi sırasında kromozomları hareket ettiren mikrotübüllerin bağlanma noktaları olarak görev yaparlar Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Metafaz kromozomu Kinetokor mikrotübülleri Kromozomun Sentromer bölgesi Kardeş kromatidler Şekil 6

Kromozom yapısı Şekil 7

Kromozom duplikasyonu (DNA’nın kendini eşlemesi) Sentromer Kardeş kromatidlerin ayrılması kromatidler Sentromerler Kardeş kromatidler Bir ökaryotik hücrede çok sayıda kromozom bulunmakta dır. Duplikasyon öncesinde, her kromozom tek bir DNA molekülüne sahiptir Bir kromozom duplike olunca (kendini eşleyince) sentromerden birbirine bağlı iki kardeş kromatidden oluşur. Her bir kromatid DNA molekülünün bir kopyasını içermektedir Mekanik olarak kardeş kromatidler iki kromozoma ayrılır ve ver her bir kromozom iki kardeş hücreye dağılır Şekil 8

Ökaryotik hücre bölünmesi iki aşamadan meydana gelmektedir: Mitoz; nukleusun bölünmesi Sitokinez; sitoplazmanın bölünmesi Mayozda, Üreme hücreleri kromozom sayısı yarıya indirerek üretilirler

Hücre döngüsünde Mitotik faz ile interfaz dönüşümlüdür Hücre döngüsü fazları Mitotik faz İnterfaz INTERFAZ G1 S (DNA SENTEZİ) G2 Sitokinez Mitoz Mitotik (M) faz Şekil 9

İnterfazın alt fazları G1 fazı S fazı G2 fazı Mitotik faz Mitoz ve sitokinezden oluşur

S – Herbir kromozom kardeş kromatidleri oluşturmak üzere replike olur Interfaz G1 – Büyüme fazı S – Herbir kromozom kardeş kromatidleri oluşturmak üzere replike olur Sentromerden tutunurlar Kinetokor adlı tutunma bölgeleri vardır G2 – Kromozomlar yoğunlaşırlar – sentriol gibi bölünme için gerekli yapılar biraraya gelir

DNA duplication during interphase Mitoz Bazı haploid/diploid hücreler mitozla bölünürler Her yeni hücre orjinal hücrede bulunan her kromozomun bir kopyasını içerir Orjina hücreye genetik olarak özdeş iki yeni hücre meydana gelir DNA duplication during interphase Mitosis Diploid Cell Şekil 10

Mitoz beş farklı fazdan oluşur Profaz Prometafaz İnterfazın G2 fazı PROFAZ PROMETAFAZ Sentromerler (sentriol çiftleri ile) Kromatin (duplike olmuş) Erken mitotik ağ Aster sentromer Fragments of nuclear envelope Kinetokor Nukleolus Nuklear zarf Plazma membranı Kromozom, iki kardeş kromatidden oluşur Kinetokor mikrotübül Şekil 11 Kinetokorsuze mikrotübüller

Metafaz Anafaz Telofaz Şekil 12 bir iğ kutbunda sentrozom Kardeş kromozomlar METAFAZ ANAFAZ TELOFAZ VE SİTOKİNLER İğ Metafaz plak Nukleolus oluşuyor Ayırım izi Nüklear zarf Şekil 12

İnterfazın G2 altfazı Nuklear zarf nukleusa bağlanır Sentrozomlar(sentriol çiftli) Kromatin (duplike olmuş) Nukleolus Nuklear zarf Plazma zarı Nuklear zarf nukleusa bağlanır Nukleus bir yada daha fazla nukleolus içerir İki sentromer tek bir sentrozomun replikasyonu ile oluşur Hayvan hücrelerinde herbir sentrozom iki sentriolü verir S fazında duplike olan kromozomlar tek tek görülemezler,çünkü henüz yoğunlaşmamışlardır Kromozomlar mavi Mikrotübüller yeşil Ara (orta) filamenler kırmızı Şekil 13

Chromosome, consisting of two sister chromatids Profaz PROFAZ Early mitotic spindle Aster Centromere Chromosome, consisting of two sister chromatids Kromatin fiberleri sıkıca paketlenip kromozom olarak görülürler (ışık mikroskobu altında) Nukleoluslar kaybolur Herbir duplike kromozom biraraya gelmiş iki özdeş kardeş kromatidler olarak gözükürler Mitotik ağ oluşmaya başlar. Mitotik ağ sentrozom ve onlardan uzayan mikrotbüllerden oluşur. Sentrozomlardan çıkan daha kısa mikrotübüllerin radyal ışınları aster adını alır sentrozomlar birbirinden ayrılırlar, bu sırada aralarındaki mikrotübülleri uzatırlar Şekil 14

Centrosome at one spindle pole Metafaz METAFAZ Spindle Metaphase plate Centrosome at one spindle pole Mitozun en uzun basamağıdır, 20 dakikada sonlanır Sentrozomlar artık hücrenin zıt kutuplarındadır Kromozomlar metafaz düzleminde sıralanırlar Herbir kromozom için, kardeş kromatidlerin kinetokorları zıt kutuplardan gelen kinetokor mikrotübüllerine bağlıdırlar Şeklinden dolayı mikrotübüller iğ ipliğ olarak adlandırılırlar Şekil 15

Anafaz Mitozun en son basamağıdır ve birkaç dakika sürer Daughter chromosomes Mitozun en son basamağıdır ve birkaç dakika sürer Kardeş kromatidlerin birbirinden ayrılmasıyla başlar İki serbest kromozom kinetokor mikrotübüllerinin kısalmasıyla hücrenin zıt kutuplarına doğru hareket ederler. (Mikrotübüller sentromer bölgelerine bağlandıkları için kromozomlar önce sentromerler hareket ederler ( yaklaşık 1 µm/dak). Kinetokorsuz mikrotübüller uzadığı için hücre de uzar Anafazın sonunda, aynı miktarda ve özdeş kromozom içeren eşit iki hücre meydana gelir Şekil 16

TELOPHASE AND CYTOKINESIS Telofaz TELOPHASE AND CYTOKINESIS Nucleolus forming Cleavage furrow Nuclear envelope forming İki kardeş nukleus hücrede oluşmaya başlar Nuklear zarf ana hücrenin nuklear zarf parçaları ve endomembran sisteminin diğer kısımlarından oluşur Kromozomlar daha az yoğun hale gelirler Mitoz, bir nukleusun genetik aaçıdan özdeş iki nukleusa bölünmesi olayı tamamlanmıştır Şekil 17

İğ; sentromerlerden meydana gelir (çıkar) Mitotik iğ: Mitoz boyunca kromozomların hareketini kontrol eden mikrotübüle ait bir yapıdır İğ; sentromerlerden meydana gelir (çıkar) Ve iğ mikrotübülleri ile asterleri içerirler

Bazı iğ mikrotübülleri Kromozomların kinetokorlarına bağlanırlar ve kromozomları metafaz plakasına hareket ettirirler Sentrozom Aster Kardeş kromatidler Metafaz düzlemi Kinetokorlar Kinetokorsuz mikrotübüllerin çalışması Kinetokor mikrotübülleri Kromozomlar Mikrotübüller 0.5 µm 1 µm Şekil 18

Anafazda, kardeş kromatidler ayrılırlar Ve hücrenin zıt uçlarına doğru kinetokor mikrotübülleri boyunca hareket ederler 1 Erken anafazdaki bir hücrenin mikrotübülleri mikroskopta yeşil görülen bir floresan boya ile boyanmıştır İğ kutbu Kinetokor Şekil 19

Zıt kutuplardan Kinetokorsuz mikrotübüller Üstüste çakışırlar ve birbirini iterek hücreyi uzatırlar Telofazda Genetik açıdan özdeş kardeş nukleuslar hücrenin zıt uçlarında oluşurlar

(a) Bir hayvan hücresinin bölünmesi (SEM) Sitokinez Hayvan hücrelerinde Sitokinez ayrılma (cleavage) olarak bilinen işlemler oluşur ve bu sırada ayrılma izini oluşturur (Aktin filamentlerinin kasılmasıyla) Ayrılma izi Mikrofilamentlerin kontraktil (kasılabilen) halkası Kardeş hücreler 100 µm (a) Bir hayvan hücresinin bölünmesi (SEM) Şekil 20

(b) Bir bitki hücresinde hücre plağı oluşumu (SEM) Bitki hücrelerinde, sitokinez sırasında Bir hücre plağı oluşur Kardeş hücreler 1 µm Hücre plağı oluşturan veziküller Ata hücre duvarı Hücre plağı Yeni hücre duvarı (b) Bir bitki hücresinde hücre plağı oluşumu (SEM) Şekil 20

Bir bitki hücresinde Mitoz 1 Profaz. Kromatin yoğunlaşır, Nukleolus yokolmaya başlar. Mikrografikte görülmese bile mitotik iğ oluşmaya başlar Prometafaz. Ayrı kromozomlar görülür Haldedir, iki özdeş Kromatidden meydana gelir. Prometafazda daha sonra nuklear zarf parçalara ayrılır Metafaz. İğtamamlanıre kromozomlar kinetokorlar ından mikrotübüllere bağlanırlar Ve hepsi metafaz düzlemindedirler Anaphase. Her kromozomun kromatidleri ayrılır, kardeş kromozomlar kinetokor mikrotübülleri kısaldığından hücre uçlarına hareket ederler Telofaz. Kardeş nukleuslar oluşurr Bu arada, sitokinez başlar: sitoplazmayı ikiye bölen Hücre plağı ata hücrenin çevresine Doğru ilerler 2 3 4 5 Nukleus Nukleolus Kromozom Kromatin yoğunlaşması Şekil 21

Prokaryotlar (bakteriler); Binari fizyon adı verilen bir tür hücre bölünmesi ile ürerler Binari fizyonda Bakteri kromozu replike olur İki kardeş kromozom aktif olarak ayrılır Replikasyon orjini E. coli cell Bakteri kromozomu Hücre duvarı Plazma Membranı İki orjin kopyası Orijin Kromozom replikasyonu başlar. Ardından, orjinin bir kopyası hücrenin diğer ucuna doğru hızlıca ilerler 1 Replikasyon devam eder. Orijinler birer kopya olarak hücrenin birer ucundadırlar 2 Replikasyon sona erer. Plazma membranı içeri doğru büyür ve yeni hücre duvarı oluşturulur 3 Şekil 22 İki kardeş hücre 4

Prokaryotlar ökaryotlardan milyarlarca yıl önce var olduğundan Mitozun evrimi Prokaryotlar ökaryotlardan milyarlarca yıl önce var olduğundan Muhtemelen mitoz; bakteri hücre bölünmesinden evrimleşmiştir Gerçek protistalar Binari fizyon ve mitoz arasında ortada bir yerde gözükürler

Hücre döngüsünü düzenleyen moleküler kontrol sistemi Hücre bölünme frekansı Hücre tipine göre değişiklik gösterir Bu hücre döngüsü farklılıkları Moleküler seviyede regülasyondan kaynaklanmaktadır

Sitoplazmik sinyaller Sitoplazmadaki moleküller Hücre döngüsü vasıtasıyla ilerlemeyi düzenlerler Herbir deenyde, hücre döngüsünün iki farklı fazındaki memeli hücre kültüründen hücreler birleştirilir M fazındaki bir hücre G1 deki bir hücreyle birleştirilirsehücre hemen mitoza girer— iğ oluşur, kromatin yoğunlaşır (DNA duplike olmasa bile) DENEY SONUÇLAR ÇIKARIM S yada M fazındaki hücrelerin sitoplazmasıında bulunan moleküller fazların ilerlemesini kontrol ederler S fazındaki bir hücre G1,deki bir hücre ile birleştirilirse hücre hemen S fazına girer DNA sentezzlenir. S M G1 Deney 1 Deney 2 Şekil 23

Hücre döngüsü kontrol sistemi Hücre döngüsünün ardışık olayları Saati andıran farklı bir hücre döngüsü kontrol sistemi ile yönetilir Şekil 24 Kontroll sistemi G2 kontrol noktası M kontrol noktası G1 kontrol noktası G1 S G2 M

Kontrol noktaları Saatte özgül kontrol noktaları bulunur ve normalde sinyal alınana kadar hücre döngüsü durur G1 kontrol noktası G1 G0 (a) SİNYAL G1 kontrol noktasında alınırsa hücre döngüsüne devam eder (b) G1 kontrol noktası sinyal alınmazsa hücre döngüden çıkar ve G0, fazına geçer (bölünmeme durumu) Şekil 25

Hücre döngüsü saati; Siklinler ve siklin bağımlı kinazlar Siklin ve Siklin bağımlı kinazlar (Cdk) ın aktiviteleri Hücre döngüsü boyunca değişikliğe uğrar G1, boyunca hücredeki koşullar siklinin degredasyonunu destekler, MPF nin cdk bileşeni yeniden kazanılır 5 Anafaz boyunca siklin degrede olur ve M fazı sona erer. Hücre G1 fazına girer. 4 Biriken siklin molekülleri geri kazanılan cdk molekülleri ile birleşirler ve MPF nin G2 kontrol noktasını geçip mitoz olayını başlatmasına yetecek kadar molekül üretiler 2 Siklinin sentezi geç S fazında başlar ve G2 de devam eder. Çünkü siklin bu fazda degradasyondan korunur ve birikir 1 Cdk G2 checkpoint Cyclin MPF Cyclin is degraded Degraded Cyclin G1 G2 S M MPF activity Zaman Hücre döngüsü boyunca MPF aktivitesinin ve siklin Konsantrasyonunun değişimi (b) Hücre döngüsünü düzenlemeye yardım eden moleküler mekanizmalar 3 MPF farklı proteinleri fosforile ederek mitozu tetikler. MPF aktivitesi metafazda pik yapar Şekil 26

Diğer hücreleri bölünmeleri için uyarırlar Büyüme faktörleri Diğer hücreleri bölünmeleri için uyarırlar EXPERIMENT Konnektif doku örneği küçük parçalara ayrılır Enzimler ekstraselüler matriksi parçalamada kullanılır serbest fibroblast hücreleri oluşur. Hücreler temel büyüme besiyeri (glukoz, aminoasit, tuz, antibiyotik içerir) ne transfer edilirler. PDGF yarıya kadar eklenir. Küktür şişesi 37°C de inkübe edilirler 3 2 1 Petri plate PDGF si,z PDGFi l Scalpels Şekil 27

Yoğunluğa bağlı inhibisyon Kalabalık hücreler bölünmeyi durdurur Birçok hayvan hücresi bağlanma (tutunma) bağımlılığı gösterirler Bölünmek için bir tabakaya bağlı olmalıdırlar Hücreler kabın yüzeyine tutunur ve bölünürler (anchorage dependence). Hücreler tam bir tek tabaka oluşturunca bölünmeyi durdururlar (density-dependent inhibition). Bazı hücreler tabakadan ayrılırsa diğerleri boşlukları doldururlar ve yeninde bölünmeyi durdururlar (density-dependent inhibition). Normal memeli hücreleri. Besin elverişliliği, büyüme faktörleri ve tutunma katmanı hücre yoğunluğunu Tek bir tabakayla sınırlar (a) 25 µm Şekil 28

Kanser hücreleri Ne yoğunluğa bağlı inhibisyon ne de tutunma bağımlılığı gösterirler 25 µm Ne yoğunluğa bağlı inhibisyon ne de tutunma bağımlılığı gösterirler Kanser hücreleri. Bölünerek Üstüste binen hücre kümeleri oluştururlar (b) Şekil 29

Kanser hücrelerinde Hücre Döngüsü Kontrolünün kaybı normal olarak vücudun kontrol mekanizmalarına cevap vermezler Tümör oluştururlar

Kötü huylu tümörler çevre dokuya yayılırlar ve dağılırlar Sekonder tümör oluşturabilecekleri vücudun diğer parçalarına kanser hücrelerinin geçişi Tumor Bez dokusu Kanser hücresi Kan damarı Lenf damarı Metastatik tümör Bir tümör tek bir kanser hücresinden büyür 1 Kanser hücreleri Komş dokulara akın eder 2 Kanser hücreleri lenf ve Kan damarlarıyle vücudun Diğer parçalarına dağılırlar 3 Kanser hücrelerinin küçük bir yüzdesi Vücudun bir diğer yerinde Hayatta kalıp yeni bir tümör oluşturabilir 4 Şekil 30

Mayoz ve Eşeysel Yaşam Döngüsü

Kalıtım benzerliği ve varyasyon Özelliklerin bir nesilde diğerine geçişi Varyasyon Oluşan döller anne babalarından ve kendi çocuklarından görünüm bakımından bazı farklılıklara sahiptirler Genetik Kalıtım ve kalıtımsal varyasyonun bilimsel çalışması

Oluşan döller kromozomları kalıtarak anne ve babalarının genlerini kazanırlar Genlerin kalıtımı Genler Kalıtım birimleridir DNA segemntleridir

Bir organizmanın DNA sındaki herbir gen Belli bir kromozomda özgün bir lokusta yer alır Bizler Bir set kromozom annemizden bir set kromozom da babamızdan kalıtırız

Aseksüel (eşeysiz) ve Seksüel (eşeyli) üremenin karşılaştırılması Eşeysiz üremede Mitozla ata canlı genetik açıdan özdeşi olan yeni bir yavru üretir Şekil 31 Parent Bud 0.5 mm Eşeyli üremede Anne ve baba kendilerinden kalıtılan genlerin özgün kombinasyonlarına sahip olan yavrular meydana getirirler

Karyotip Bir hücrede kromozomların sıralı ve görsel sunumudur Pair of homologous chromosomes Centromere Sister chromatids Şekil 32 İnsanlarda Herbir somatik hücre iki setten oluşan 46 kromozoma sahiptir Kromozom setleri anne ve babadan ayrı ayrı gelir

Somatik hücrelerin aksine Bir diploid hücre Kromozomlarının iki setine sahiptir İnsanda 46 kromozom bulunur (2n = 46) Homolog kromozomlar Bir çift kromozom, aynı özelliklere sahip, otozom Eşey kromozomları Özellik bakımından birbirinden farklı X ve Y XX dişi, XY erkek Somatik hücrelerin aksine Gametler; sperm ve yumurta hücreleri haploid hücrelerdir ve kromozom setlerinden yanlızca birini içerirler

Fertilizasyon (döllenme) sırasında Eşeysel olgunlukta Ovaryum ve testisler mayozla haploid gametler üretir Fertilizasyon (döllenme) sırasında Sperm ve yumurta birleşerek diploid zigot oluştururlar Zigot Yetişkin bir organizma oluşturmak üzere gelişir

Çok hücreli diploid erişkinler(2n = 46) İnsan yaşam döngüsü Şekil 33 Key Haploid (n) Diploid (2n) Haploid gametler (n = 23) Yumurta (n) Sperm Hücresi (n) MAYOZ FERTİLİZASYON Ovaryum Testis Diploid zigot (2n = 46) Mitoz ve gelişim Çok hücreli diploid erişkinler(2n = 46)

Eşeysel yaşam döngüünün çeşitliliği Eşeysel yaşam döngüsünün üç ana tipi Mayozun ve fertilizasyonun zamanlaması bakımından farklılık gösterirler

Çokhücreli organizmalar Hayvanlarda Mayoz gamet oluşumu sırasında meydana gelir Gametler haploid hücrelerdir Gametler Şekil 34 Diploid Çokhücreli organizmalar Anahtar MAYOZ FERTILIZASYON n 2n Zigote Haploid Mitoz (a) Hayvanlar

Bitkiler ve bazı algler Nesil değişimi görülür Yaşam döngüsü hem diploid hem de haploid çok hücreli basamakları kapsamaktadır MAYOZ FERTILIZASYON n 2n Haploid multicellular organism (gametofit) Mitoz Spores Gametes Zigot Diploid Çokhücreli organizma (sporofit) (b) Bitkiler ve bazı algler Şekil 35

Birçok fungus ve bazı protistlerde Mayoz; haploid çok hücreli yetişkin bir organizmayı meydana getiren haploid hücreler üretir Haploid yetişkin birey mitozla gametleri meydana getirir MEIOSIS FERTILIZATION n 2n Haploid multicellular organism Mitosis Gametes Zygote (c) Çoğu fungus ve bazı protistler Şekil 36

Mayoz Mayoz I Mayoz II Mayoz I ve mayoz II Kromozom sayısını diploidden haploide indirger Mayoz II Dört haploid hücre üretir

Mayoz Basamakları Genel bakış Şekil 37 Interfaz Diplodi ata hücrede kromozomların homolog çiftleri Kromozomlar replike olur (eşlenir) Replike kromozomların homolog çiftleri Sister chromatids Diploid cell with replicated chromosomes 1 2 Homolog kromozomlar ayrılır Replike kromozomlar ile haploid hücreler Kardeş kromatidler ayrılır Replike olmayan kromozomlar ile haploid hücreler Mayoz I Mayoz II

Interfaz ve Mayoz I Şekil 38 Sentrozomlar (sentriol çiftleri ile) Kardeş kromatidler Kiazmata Spindle Tetrad Nuklear zarf Kromatin Sentromer (kinetokorlu) Kinetokora bağlı Mikrotübül Tetradlar dizilirler Metafaz plağı Homolog Kromozomlar ayrılır Kardeş kromatidler bağlı kalır Homolog kromozom çiftleri ayrılırlar Kromozomlar duplike olur Homolog kromozomlar (kırmızı ve mavi) çiftlenir, segmentler değiş tokuş edilirler; Bu örnekte 2n = 6 INTERFAZ MAYOZ I: Homolog kromozomlar ayrılır PROFAZ I METAFAZ I ANAFAZ I Şekil 38

Mayoz I : Homolog kromozomlar ayrılır Interfaz Herbir kromozom replike olure Sonuçta sentromerlerinden bağlı kalmış iki genetik açıdan özdeş kardeş kromatidler oluşur

Profaz I Daha uzun sürede sonlanır ve mitozdaki prfazdan daha komplekstir Kromozomlar yoğunlaşmaya başlar ve homologlar (iki kardeş kromatid taşıyan) çiftlenirler Sinapsis boyunca: Bir protein yapısı homologlara yapışır ve sıkıca birarada kalmasını sağlar (sinaptonemal kompleks)

Profaz I Profazda daha sonra, sinaptonemal kompleks yok olur, herbir kromozom çifti mikroskopta tetrad olarak görülebilirdir Dört kromati kümesi Uzunlukları boyunca farklı yerlerde, homolog kromozomların kromatidleri etkileşirler Kiyazmada olur Anafaz I e kadar homolog çiftleri birarada tutar

Profaz I Diğer hücre komponentleri mitozunkine benzer bir tarzda nukleusun bölünmesi için hazırlanırlar Sentrozomlar birbirinden ayrılırlar ve aralarında iğ mikrotübülleri oluşur Nuklear zarf ve nukleoluslar dağılırlar İğ mikrotübülleri kromozomlarda meydana gelen kinetokorları yakalar Kromozomlar metafaz plağına hareket etmeye başlarlar Günler sonra sonlanabilir (mayozun %90 ının üstünde)

Kromozomlar metafaz plağında dizilidirler Metafaz I Kromozomlar metafaz plağında dizilidirler Ve hala homolog çiftler halindedirler Hücrenin bir kutbundan Kinetokor mikrotübülleri çiftteki herbir kromozoma bağlanırlar ve zıt kutuplardan mikrotübüller homologlara tutunurlar

Anafaz I İğ aparatı kromozomların hareketine rehberlik eder Kardeş kromatidler bağlı kalırlar Bir birim olarak aynı kutba hareket ederler Homolog kromozom zıt kutba doğru hareket eder Mitozun zıttıdır – kromozomlarmitozda bireyselken mayozda çiftler halindedir

Telofaz I Homolog kromozom çiftlerinin üyeleri hücrenin kutbuna ulaşana kadar hareket ederler Herbir kutup o an tek bir haploid setine sahiptir ancak herbir kromozom hala iki kardeş kromatide sahiptir

Telofaz I ile eş zamanlı meydana gelir Sitokinez Telofaz I ile eş zamanlı meydana gelir 2 yavru hücre meydana getirir Bitki hücreleri– Hücre plağı Hayvan hücreleri– ayrılma oluğu MAYOZUN 2. bölünmesi öncesinde genetik materyal yeniden replike olmaz

Telofaz I, Sitokinez, ve Mayoz II TELOFAZ VE SİTOKİNEZ PROFAZ II METAFAZ II ANAFAZ II TELOFAZ II VE MAYOZ II: Kardeş kromatidler ayrılır Ayırım boğumu Kardeş kromatidler ayrılırlar Haploid hücreler oluşur Birdahaki hücre bölünmesi sırasında, kardeş kromatidler nihai olarak ayrılırlar; Tek kromozom içeren dört haploid hücre meydana gelir İki haploid hücre oluşur; kromozomlar hala çifttir Şekil 39

Mayoz II : Kardeş kromatidler ayrılırlar Mitoza benzer şekilde ilerler İnterfaz II yoktur Profaz II İğ aparatı oluşur ve kromozomlar metafaz II düzlemine doğru hareket ederler Metafaz II Kromozomlar mitozdakine benzer tarzda metafaz düzlemine dizilirler Herbir kromozomun kardeş kromatidlerinin kinetokorları zıt kutuplara yönlendirir

Telofaz II ve Sitokinez Anafaz II Kardeş kromatidlerin sentromerleri sonunda ayrılırlar Herbir çiftin kardeş kromatidleri zıt kutuplara doğru hareket ederler Şimdi bireysel kromozomlar Telofaz II ve Sitokinez Hücrenin zıt kutuplarında nukleuslar oluşur ve sitokinez olur Sitokinez tamamlandıktan sonra dört hücre meydana gelmiştir Hepsi haploid (n) dir

Mitoz ve Mayozun Karşılaştırılması Mayoz üç olayla mitozdan farklılık gösterir 1. Sinapsis ve krosing over Homolog kromozomlar fiziksel olarak bağlantı kurarlar ve genetik bilgi değiş tokuş edilir 2. Metafaz düzlemindeki tetradlar Mayoz I in metafazında, çift homolog kromozomlar (tetradlar) metafaz düzleminde bulunurlar

Mitoz ve Mayozun Karşılaştırılması 3. Homologların ayrılması Mayozun Anafaz I inde, homolog çiftler hücrenin zıt kutuplarına doğru hareket ederler Mayozun Anafaz II sinde kardeş kromatidler ayrılırlar

Mitoz ve Mayozun karşılatırılması Şekil 40 MİTOZ MAYOZ Profaz Duplike olmuş kromozom (iki kardeş kromatid) Kromozom replikasyonu Ata hücre (kromozom replikasyonundan önce) Kiyazma (crossing over bölgesi) MAYOZ I Profaz I Homolog kromozomaların sinapsisi ile oluşan tetrad Metafaz Kromozomlar metafaz düzleminde bulunurlar Tetradlar metafaz plağında dizilirler MetafazI Anafaz I Telofaz I Haploid n = 3 MEIOSIS II Mayoz I’in yavru hücreleri Homologlar anafaz I de ayrılırlar, kardeş kromatidler beraber kalırlar Daughter cells of meiosis II n Kardeş kromatidler anafaz II de ayrılırlar Anafaz Telofaz Anafaz boyunca kardeş kromatidler ayrılurlar 2n Mitozun iki yavru hücresi 2n = 6

Eşeysel yaşam döngüsünde üretilen genetik varyasyon evrime katkı sağlar Mayozda genetik materyal değişimi genetik varyasyonu sağlar

Döller arasındaki genetik varyasyonun orjini Eşeysel üreyen canlılarda mayoz sırasında kromozom davranışları ve fertilizasyon herbir nesli doğuran genetik varyasyonu büyük kısmından sorumludur 1. Kromozomların bağımsız dağılımı Homolog kromozom çiftleri Mayozun metafaz I inde rastgele yerleşirler

Metafaz I de iki eolası eşitlikte Bağımsız dağılımda Herbir kromozom çifti diğer çiftlerden bağımsız olarak anne ve baba orjinli homologlarını yavru hücrelere aktarırlar Anahtar Anneden gelen kromozomlar Babadan Olasılık 1 Metafaz I de iki eolası eşitlikte kromozom yerleşimi Olasılık 2 Metafaz II Yavru hücreler Kombinasyon 1 Kombinasyon 2 Kombinasyon 3 Kombinasyon 4 Şekil 41

2. Crossing Over Krossing over Anne ve babadan gelen genleri taşıyan rekombinant kromozomları üretir Şekil 42 Mayozun profaz I i Kardeş olmayan kromatidler Tetrad Kiyazmaa, Krossing over bölgesi Metafaz I Metafaz II Yavru hücreler Rekombinant kromozomlar

3. Rastegele fertilizasyon Gametlerin birleşmeleri 64 trilyon diploid kombinasyonun herhangi birini içeren bir zigot üretecektir 1 yumurta ve 8 milyon sperm 223 X 223

Genetik varyasyonun populasyon içerisindeki evrimsel önemi Doğal seçilimle evrimin hammaddesidir Mutasyonlar Genetik varyasyonun orjinal kaynaklarıdır Eşeyli üreme Varyant genlerin yeni kombinasyonlarını üretir, ve daha fazla genetik çeşitlilik ekler

Mitosis vs. Meiosis