Samantekt kafla

11.1 Ferli meiósu

Kynæxlun krefst þess að lífverur myndi frumur sem geta runnið saman við frjóvgun og myndað afkvæmi. Hjá flestum lífverum verður frjóvgun milli tveggja einlitna frumna; sú stærri kallast yfirleitt kvenkyns kynfruma eða eggfruma og sú minni karlkyns kynfruma eða sáðfruma. Hjá flestum dýrum myndar meiósa einlitna eggfrumur og sáðfrumur úr tvílitnum foreldrafrumum, þannig að samruni eggfrumu og sáðfrumu myndar tvílitna okfrumu. Eins og í mítósu verður eftirmyndun DNA fyrir meiósu, á S-fasa frumuferlisins, þannig að hver litningur verður að pari systurlitningsþráða. Í meiósu verða tvær umferðir kjarnaskiptingar sem leiða til fjögurra kjarna og yfirleitt fjögurra dótturfrumna; hver þeirra hefur helmingi færri litninga en foreldrafruman. Fyrri skiptingin aðskilur samstæða litninga og sú seinni, líkt og mítósa, aðskilur litningsþræði í staka litninga. Meiósa skapar breytileika í dótturkjörnunum bæði með litningavíxlum í forfasa I og með tilviljanakenndri röðun fernda í metafasa I. Frumurnar sem myndast við meiósu eru erfðafræðilega einstakar.

Meiósa og mítósa fela í sér svipaða ferla en hafa ólíkar útkomur. Mítósuskiptingar eru stakar kjarnaskiptingar sem mynda erfðafræðilega eins dótturkjarna, það er að segja hver dótturkjarni hefur sama fjölda litningasetta og upprunalega fruman. Meiósuskiptingar fela hins vegar í sér tvær kjarnaskiptingar sem mynda að lokum fjóra erfðafræðilega ólíka dótturkjarna með aðeins eitt litningasett í stað tveggja litningasetta í foreldrafrumunni. Helsti munurinn á þessum tveimur kjarnaskiptingarferlum kemur fram í fyrri skiptingu meiósu: samstæðir litningar parast, litningavíxl verða og samsvarandi bútar ósysturlitningsþráða skiptast á. Samstæðu litningarnir aðskiljast í mismunandi kjarna í meiósu I og því fækkar litningasettum í fyrri skiptingunni. Seinni skipting meiósu líkist mítósuskiptingu, nema að dótturfrumurnar hafa ekki eins erfðamengi vegna litningavíxla og erfðaendurröðunar í forfasa I.

11.2 Kynæxlun

Næstum allir heilkjörnungar fjölga sér með kynæxlun. Breytileikinn sem meiósa skapar í kynfrumum veitir mikilvægt forskot sem hefur gert kynæxlun farsæla í þróunarsögunni. Meiósa og frjóvgun skiptast á í kynæxlunarlífsferlum. Meiósa myndar einstakar æxlunarfrumur, kynfrumur, sem hafa helmingi færri litninga en foreldrafruman. Þegar tvær einlitna kynfrumur renna saman endurheimtist tvílitna ástandið í nýju okfrumunni. Þannig skiptast flestar lífverur sem fjölga sér með kynæxlun á milli einlitna og tvílitna stiga. Hins vegar er mjög mismunandi hvernig æxlunarfrumur myndast og hvar í lífsferlinum meiósa og frjóvgun eiga sér stað.