Au début, vous n'étiez qu'un matériel génétique. Afin de vous faire, votre mère et votre père biologiques ont tous deux dû participer à un effort pour lancer chacun un gamète - un spermatozoïde et un ovule, chacun avec 23 chromosomes. Ces deux cellules sexuelles contenaient tout le nécessaire - génétiquement parlant - pour faire un être humain unique, ce qui n'a jamais été vu sur cette planète auparavant. C'est toi.
Comme vous le savez probablement, afin de faire "vous", et non "moitié Paul et moitié Diane, " un juju génétique compliqué a dû disparaître - les 23 chromosomes de chacun des gamètes de vos parents ont dû unir leurs forces pour créer votre seul et unique génome (votre ensemble complet d'ADN), qui s'est tenue dans le noyau de presque chacune de tes cellules depuis que tu es un petit zygote, ou ovule fécondé. Ils ne font que reproduire ces informations encore et encore.
Ce processus - celui où vos cellules (dont les noyaux contiennent les 46 chromosomes originaux que vos parents vous ont donnés le premier jour) se divisent encore et encore pour en fabriquer de nouvelles lorsque les anciens sont fatigués ou endommagés - est appelé mitose. La mitose se produit lorsque vous fabriquez de nouvelles cellules d'ongle ou même lorsque vous développez une tumeur cancéreuse. La mitose est une telle bête de somme que vous ne savez peut-être pas qu'elle a un processus frère appelé méiose, ce qui est tout aussi important, mais pas aussi courant.
"La clé pour comprendre la différence entre la mitose et la méiose n'est pas dans les étapes, mais dans les produits finaux de chacun, " dit Brandon Jackson, professeur adjoint au Département des sciences biologiques et environnementales de l'Université de Longwood en Virginie. « La mitose donne deux cellules « filles » identiques, chacun avec deux versions de chaque gène - une version de chaque parent, comme toutes les cellules du corps. La méiose produit quatre cellules appelées gamètes – cellules sexuelles – mais chacune n'a qu'une seule version de chaque gène. Par ici, lorsque le sperme et l'ovule fusionnent pendant la fécondation, le zygote résultant a de nouveau deux versions de chaque gène."
Donc, c'est assez facile à retenir :si les cellules se divisent, c'est presque toujours par mitose, à moins que le produit ne soit un gamète qui envisage de rencontrer un autre gamète pour créer un nouvel organisme. Dans ce cas, chaque cellule ne peut avoir que 23 chromosomes au lieu des 46 normaux. Donc, un certain brassage doit se produire afin de s'assurer que chaque cellule sexuelle possède la moitié des chromosomes d'une cellule normale.
Il est difficile de décrire les différences entre les processus de mitose et de méiose sans utiliser des termes tels que « recombinaison homologue » et « cytokinèse, " qui prêtent à confusion. Cela permet d'arrêter un instant de penser à la division cellulaire en termes de chromosomes et, commencer à penser à des phrases.
"La mitose contre la méiose est l'ennemi juré de mes élèves !" dit Jackson. "Mais comme l'ADN ressemble beaucoup à des mots enchaînés pour faire des phrases, nous pouvons utiliser des mots pour faire une analogie avec ces événements."
Un exercice que Jackson fait dans ses cours de biologie consiste à prendre deux phrases et à les appeler « chromosomes ». (Pour le bien de cet article, nous avons fait la phrase 1 gras pour faciliter le suivi de son chemin à travers les processus de mitose et de méiose.) Ces deux phrases décrivent fondamentalement la même idée, mais la phrase 1 (un ovule, avec 23 chromosomes) provient du parent féminin (en gras), et la phrase 2 (un spermatozoïde, également avec 23 chromosomes) provient du parent mâle.
Phrase 1 : Imaginez un lapin se cachant dans les buissons. Phrase 2 :Conceptualisez un lièvre recouvert de végétation.La mitose et la méiose partent d'ici et dupliquent l'ADN, nous en donnant deux de chaque phrase.
Imaginez un lapin se cachant dans les buissons.L'étape suivante de la mitose sépare les doublons, puis les trie pour créer des cellules jumelles qui contiennent chacune du matériel génétique hérité de la mère et du père. Ceux-ci peuvent plus tard faire des doublons d'eux-mêmes qui sont à peu près exactement comme les doublons que vos globules rouges ou vos cellules hépatiques ont faits l'année dernière ou il y a 20 ans.
Imaginez un lapin se cachant dans les buissons.Le premier stade de la méiose, (connue scientifiquement sous le nom de Méiose I), prend l'ADN dupliqué qui marque le début du processus de mitose, le copie, ce qui donne deux cellules filles, chacun contenant des jeux complets de chromosomes, puis les mélange comme un jeu de cartes :
Conceptualiser un lapin se cachant dans le végétation.La première étape (appelée scientifiquement Méiose I ) est lorsqu'une seule cellule est copiée, ce qui donne deux cellules filles, chacun contenant un ensemble complet de chromosomes.
Conceptualiser un lapin se cachant dans le végétation.La deuxième étape (appelée scientifiquement Méiose II ) sépare ensuite les nouvelles cellules filles, mettre chacun dans sa propre cellule, laissant quatre cellules avec un ADN différent dans chacune.
Conceptualiser un lapin se cachant dans le végétation. Imaginer un lièvre enrobé des buissons . Imaginez un lapin masqué des buissons .Conceptualiser un lièvre se cacher dans le végétation."Chaque phrase dit la même chose, mais avec des versions différentes de chaque mot - chaque version étant un allèle, dans l'ADN parle, " dit Jackson. " Chaque allèle est un mélange de mots des parents masculins et féminins. "
Phew! La méiose semble être beaucoup de travail ! Pourquoi s'embêter alors que vous pourriez simplement faire une mitose rapide et en finir?
"Variation!" dit Jackson. "C'est la première partie de la reproduction sexuée, dont le but est d'augmenter la variation génétique, et cela augmente la capacité d'un organisme à continuer à s'adapter à un monde en évolution."
Disons que le dernier gamète ci-dessus (ce sont les "phrases" formées par la méiose) féconde un autre gamète qui dit,
Considérez un lapin déguisé par les mauvaises herbes .Cela créerait une nouvelle cellule et un nouvel organisme avec le profil d'ADN suivant :
Conceptualiser un lièvre se cacher dans le végétation.Non seulement c'est différent de notre cellule mère, celui avec lequel nous avons commencé, mais c'est différent de l'un ou l'autre des grands-parents. Et si vous avez des dizaines de ces phrases - les humains ont 23 paires de "phrases, " après tout - et chaque phrase a des milliers de mots, chaque événement de méiose et de fécondation aboutit à des combinaisons génétiques qui n'ont probablement jamais existé.
Lequel est, bien sûr, pourquoi tu es si spécial.
Maintenant c'est intéressantLa méiose a été observée pour la première fois dans des œufs d'oursins en 1876 par le biologiste allemand Oscar Hertwig.