Meiose

Die Meiose ist eine besondere Form der Zellteilung, die nur bei Keimzellen abläuft und dazu dient, den diploiden Chromosomensatz der Urkeimzellen auf den haploiden Satz der Keimzellen zu reduzieren. Dadurch kann die Chromosomenzahl über Generationen hinweg konstant gehalten werden.

Im Gegensatz zur mitotischen Teilung bei der zwei Zellen mit diploiden Chromosomensatz entstehen, gehen aus der Meiose vier Zellen mit einem haploiden Satz hervor.

Die Meiose läuft in zwei aufeinanderfolgenden Reifeteilungen ab.

Ablauf der Meiose und Unterschiede bei der Ausbildung weiblicher und männlicher Keimzellen

2.1. Erste Reifeteilung - Reduktionsteilung

Im ersten Teilungsvorgang werden die homologen Chromosomen getrennt. Aus einer diploiden Zelle entstehen zwei haploide Tochterzellen. Die erste Reifeteilung oder Reduktionsteilung wird in vier Stadien unterteilt:

• Prophase I
  • Leptotän: Die Chromosomen sind als fadenartige Strukturen sichtbar und kondensieren.
  • Zygotän: Es kommt zu einer Annäherung der Chromosomen und schließlich zur homologen Chromosomenpaarung, in der sich ein mütterliches Chromosom an ein homologes väterliches lagert. Die paarig angeordneten Chromosomen bilden ein Bivalent. Die vier Chromatiden werden Tetrade genannt.
  • Pachytän: In diesem Stadium überkreuzen sich die Chromatiden und tauschen genetisches Material aus. Bei diesem Crossing-over werden mütterliches und väterliches Erbgut rekombiniert.
  • Diplotän: Die homologen Chromosomenpaare trennen sich, bleiben an den Kreuzungsstellen (Chiasmata) allerdings verbunden. Während der Trennung rücken diese Kreuzungsstellen immer weiter an das Chromosomenende. Dieser Vorgang wird als Terminalisierung bezeichnet. In den Oozyten kann sich das Diktyotän, eine Ruhephase, in der die Zellen bis zu Jahrzehnten verharren, anschließen.
  • Diakinese: Im letzten Stadium der Prophase löst sich die Kernmembran auf und es entsteht ein Spindelapparat.
• Metaphase I: Die homologen Chromosomenpaare werden in der Äquatorialebene ausgerichtet.
• Anaphase I: Die homologen Chromosomenpaare wandern zu den entgegengesetzten Zellpolen und werden dadurch getrennt (Disjunction).
• Telophase I: Die Plasmamembran wird eingeschnürt, es entstehen zwei haploide Tochterzellen

Stadien der Prophase I

Ein Merkspruch für die verschiedenen Stadien der Prophase I ist: Liebe (Leptotän) Zelle (Zygotän) paar (Pachytän) dich (Diplotän) doch (Diktyotän).

2.2. Zweite Reifeteilung - Äquationsteilung

Nach einer kurzen Interkinese beginnt die zweite Reifeteilung oder Äquationsteilung, die ähnlich wie die Mitose verläuft.

• Prophase II: Die Chromosomen kondensieren sich erneut. Nach der Auflösung der Kernhülle entsteht eine Teilungsspindel.
• Metaphase II: Die Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an.
• Anaphase II: Die Schwesterchromatiden werden am Zentromer voneinander getrennt und die nun getrennten Chromatiden wandern zu den Zellpolen.
• Telophase II: Die Chromatiden befinden sich an den Zellpolen und die Kerne bilden sich. Durch die Teilung der diploiden Mutterzelle entstehen 4 Zellen mit jeweils einem haploiden Chromosomensatz.

Trennen sich während der Meiose die homologen Chromosomen nicht voneinander (Non-Disjunction), kann eine Keimzelle zu viele oder zu wenig Chromosomen enthalten. Es kommt bei der Befruchtung zu einer numerischen Chromosomenaberration, was eine Erbkrankheit zur Folge hat.

siehe auch: Oogenese