Meiose

Organismen können sich asexuell durch Mitose vermehren. Obwohl die asexuelle Vermehrung sehr effizient ist, führt sie zu genetisch identischen Nachfahren. Das heißt, dass die gesamte Population die selbe Adaptionen an die Umwelt und die selbe Resistenz gegenüber Krankheiten hat. Eine genetisch diverse Population ist besser in der Lage sich weiterzuentwickeln und sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Bei der sexuellen Vermehrung verschmelzen Gameten während der Befruchtung, um ein neues, genetisch einzigartiges Individuum zu kreieren. Um sicherzustellen, das der Nachfahre die normale Anzahl an Chromosomen erhält (46, 23 Paare beim Menschen) darf jeder der Gameten nur die Hälfte des genetischen Materials besitzen.

Meiose resultiert in vier Tochterzellen, die jeweils eine Kopie des Genoms enthalten (1n). Die vier Tochterzellen werden haploid genannt. Somatische Zellen enthalten 2n und werden diploid genannt. Meiose besteht aus zwei Teilen, der Meiose I und Meiose II (Abbildung 1). Zu Beginn der Meiose I, werden alle Chromosomen repliziert, genau wie während der Mitose. Jede Tochterzelle erbt 2 Schwesterchromatiden (das replizierte Chromosom), aber nur 1 Chromosom des homologen Paars (entweder das väterliche oder das mütterliche Chromosom). Im nächsten Teil, der Meiose II, findet keine Replikation mehr statt. Jetzt sind die Schwesterchromatiden getrennt. Meiose besteht deshalb aus 2 Zellteilungen, aber nur einer DNA-Replikation.

Abbildung 1: Überblick Meiose

Genetische Neuanordnung findet auf zwei Arten statt. Während der frühen Meiose I, in der die homologen Chromosomen äquivalente Teile ihres Genoms in einem Vorgang namens Crossing-Over austauschen. Und dann, wenn die homologen Chromosomen sich in der späten Meiose I teilen und die mütterlichen und väterlichen Chromosomen zufällig verteilt werden.