Bahagian sel adalah proses penting dalam organisma multiselular serta dalam organisma uniselular. Terdapat dua proses pembahagian sel utama yang dikenali sebagai mitosis dan meiosis. Sel-sel diploid yang serupa secara genetik dihasilkan oleh mitosis dan gamet (haploid) dengan separuh set kromosom dihasilkan oleh meiosis. Semasa proses divisi sel, kromosom homologus dan kakak kromatid dipisahkan tanpa kesilapan untuk menghasilkan sel anak perempuan dengan jumlah kromosom yang sama atau separuh jumlah kromosom. Ia dirujuk sebagai disfungsi kromosom. Walaupun pembahagian sel hampir satu proses yang sempurna, kesilapan boleh berlaku semasa disfungsi kromosom pada kadar ralat yang sangat kecil. Kesalahan ini dikenali sebagai kesilapan nondisjunction. Nondisjunction adalah ketidakupayaan atau kegagalan kromosom homologus atau kromatid kakak untuk memisahkan dengan betul semasa pembahagian sel dalam mitosis dan meiosis. Nondisjunction boleh berlaku semasa meiosis I dan meiosis II, mengakibatkan bilangan kromosom yang tidak normal gamet. Perbezaan utama antara nondisjunction dalam meiosis 1 dan 2 ialah Semasa meiosis 1, kromosom homologous gagal untuk memisahkan manakala di meiosis II kromatid kakak gagal untuk memisahkan.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah ketidakseimbangan di Meiosis 1
3. Apa itu Nondisjunction di Meiosis 2
4. Side by Side Comparison - Nondisjunction in Meiosis 1 vs 2
5. Ringkasan
Meiosis adalah satu proses yang menghasilkan gamet (telur dan sperma) dari sel diploid untuk pembiakan. Gamet mengandungi 23 kromosom (n). Meiosis berlaku melalui dua peringkat utama yang disebut meiosis I dan meiosis II. Meiosis I terdiri daripada lima peringkat utama yang dinamakan prophase I, metaphase I, anaphase I, telophase I dan sitokinesis. Semasa anaphase I, kromosom homologous terpisah dari satu sama lain dan bergerak ke arah kedua tiang. Kadang kala, kromosom homolog menunjukkan kegagalan untuk memisahkan dengan betul. Jika ini berlaku, gamet akan dihasilkan dengan kromosom tambahan atau hilang. Oleh itu, jumlah kromosom dalam gametes akan berbeza daripada bilangan biasa. Apabila gamet ini disenyawakan, mereka menghasilkan nombor kromosom yang tidak normal, yang disebut sebagai aneuploidy.
Rajah 01: Tidak bersyarat dalam meiosis
Nombor kromosom yang luar biasa ini menghasilkan beberapa sindrom (keadaan penyakit) pada anak. Sebagai contoh, trisomi kromosom 21 menghasilkan bayi sindrom Down. Sindrom Down adalah hasil daripada gamete yang mengandungi n + 1 kromosom. Apabila gamete ini disenyawakan, ia menghasilkan zigot yang mengandungi 2n + 1 bilangan kromosom (jumlah 47 kromosom). Satu lagi contoh ialah sindrom Turner. Ia berlaku disebabkan oleh tiada kromosom seks (monosomi XO). Ia menghasilkan bilangan kromosom n-1 dalam gamet dan selepas persenyawaan, keturunan akan menanggung jumlah kromosom 2n-1 (jumlah 45 kromosom).
Rajah 02: Trisomy disebabkan oleh nondisjunction dalam meiosis I
Meiosis II adalah bahagian meiosis kedua berturut-turut yang menyerupai mitosis. Semasa meiosis II, empat gamet dihasilkan dari dua sel. Ia diikuti oleh beberapa fasa yang berbeza yang dinamakan prophase II, metaphase II, anaphase II, telophase II dan sitokinesis. Kromosom berbaris di tengah-tengah sel (plat metaphase) dan melekat pada serabut spindle dari centromer mereka semasa metaphase II. Mereka bersedia untuk membahagikan kepada dua set dan meneruskan ke anaphase II. Semasa anaphase II, kakak kromatid berpecah sekata dan ditarik ke arah tiang oleh microtubules. Langkah ini akan memastikan jumlah kromosom yang betul dalam gamet. Kadang-kadang kromatid kakak gagal untuk memisahkan dengan betul pada peringkat ini kerana beberapa sebab seperti penjajaran yang salah dan lampiran pada plat metaphase dan lain-lain. Ia dikenali sebagai nondisjunction dalam meiosis II. Oleh kerana kegagalan ini, gamet akan dihasilkan dengan bilangan kromosom yang tidak normal (n + 1 atau n-1).
Kesan tidak senonoh dalam meiosis I atau II menghasilkan gamet dengan nombor kromosom yang tidak normal dan menghasilkan bayi dengan pelbagai sindrom seperti sindrom Down (trisomy 21), sindrom Patau (trisomy 13), sindrom Edward (trisomy 18), sindrom Klinefelter (47, lelaki XXY) , Trisomy X (47, wanita XXX), Monosomi X (Sindrom Turner), dan sebagainya.
Rajah 03: Tidak bersyarat dalam meiosis II
Tiada penangguhan di Meiosis 1 vs 2 | |
Kegagalan kromosom homologous dipisahkan ke arah tiang semasa anaphase 1 dikenali sebagai nondisjunction dalam meiosis 1. | Kegagalan kromatid kakak untuk berpisah ke arah tiang semasa anaphase 2 dalam meiosis dikenali sebagai nondisjunction dalam meiosis 2. |
Kromosom vs Kembarid Suster | |
Kromosom homolog tidak dapat dipisahkan dengan betul dalam meiosis I. | Kromatid kakak gagal untuk memisahkan dengan betul dalam meiosis II. |
Nondisjunction adalah proses yang menghasilkan gamet dengan bilangan kromosom yang tidak normal. Ia berlaku kerana kegagalan kromosom homologous untuk dipisahkan semasa anaphase I atau kegagalan kakak kromatid untuk memisahkan semasa anaphase II dalam meiosis. Oleh itu, perbezaan utama antara nondisjunction dalam meiosis 1 dan 2 adalah nondisjunction dalam meiosis 1 berlaku dalam kromosom homologous sementara nondisjunction dalam meiosis II berlaku pada kakak kromatid. Apabila gamet ini disenyawakan, individu aneuploidy boleh mengakibatkan beberapa sindrom seperti sindrom Down, sindrom Klinefelter, Sindrom Turner, dan lain-lain.
Rujukan:
1. "Nondisjunction." Wikipedia. Yayasan Wikimedia, 28 Mac 2017. Web. 20 Mei 2017. .
2. Griffiths, Anthony JF. "Aneuploidy." Pengenalan kepada Analisis Genetik. Edisi ke-7. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., 01 Jan 1970. Web. 20 Mei 2017
Image Courtesy:
1. "Diagram Nondisjunction" Dengan Tweety207 - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Trisomi disebabkan oleh ketidaksesuaian dalam meiosis ibu 1" Oleh Wpeissner - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
3. "Meiosis II Tidak Bersih" Oleh Dracocephalus ~ (berdasarkan tuntutan hak cipta). (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons