Doç. Dr. Metin Aytekin      

Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı 8 Aralık 2014

Mitoz, Amitoz ve Mayoz

Robert Remak 1815-1865

Amitoz  

Replikasyon orjini

Hücre duvarı

Plazma membran

Bakteriyal kromozom

E. coli

Replikasyon orjininin Iki kopyası

Kromozom orjini hücrenin diğer tarafına hızlı bir şekilde hareket etmeye başladığı anda kromozom replikasyonu başlar.

E.  Coli’de  Amitoz  

Replikasyon orjinin bir kopyasının hücrenin diğer tarafına gidene kadar devam eder.

Orjin Orjin

Replikasyon sonlanır. Plazma membranı içe doğru büyür ve yeni hücre duvarı oluşur.

İki yavru hücre

E.  Coli’de  Amitoz  

•  Basit  bir  bölünme  şeklidir.  •  Anormal  koşullarda  gerçekleşir.  •  Prokaryotlarda  amitoz  görülür  

 (örneğin  bakteriler).  •  Bazı  ökaryotlarda  da  amitoz  görülür  

 (örneğin  Amip  ve  mayalarda)  

Amitoz  

Mitoz  Hücre  Bölünmesi  

S

G2

G1

•  Hücre  döngüsünün  bir  aşamasıdır.  

•  Bu  evrede  bölünme  gercekleşir.  

MİTOZ BÖLÜNME 1. Karyokinez 2. Sitokinez

{M

(mito

z)

•  Kromozomlar  – İnsanda  23  çiF  bulunur  

– 22  otozomal  ve  bir  de  gonozom  kromozom  

– 2  takım  kromozoma  sahipHr  yani  (2n)  

Konuyla  İlgili  Bildiklerimiz  

Kromozom  nedir?  •  Hücrenin  geneHk  materyalini  bir    dizi  paketleme  işleminden  geçirdikten  sonra  oluşturduğu  en  sıkı  geneHk  yapıdır.  

•  Kromozom  oluşumundaki  amaç  replike  olmuş  geneHk  materyalin  oluşacak  iki  yavruya  eşit  dağıJlmasıdır.  

KaryoHpleme  sonucu  gördüğümüz  her  kromozomun  kendine  ait  bir  boyama  düzeni  (kromozom  paterni)  vardır.  

Karyo=pleme  

Bir  hücresel  kopya  yapmak  üzere  orjinal  kromozomların  replikasyonu  ve  bölünmesiyle  birbirinin  Jpa  Jp  aynısı  iki  yavru  hücre  oluşturma  sürecidir.    

Mitoz  

•  Kinetokor  :  Metefazda  İğ  ipliklerinin  mikrotübüllere  bağlandığı  çok  proteinli  bir  kompleksHr.  

•  Sadece  bölünme  sırasında  görülen  kinetekor  proteinleri  kromozomun  kinetekor  tübüllere  sentromerinden  bağlanmasını  sağlar.  

Yoğunlaşmış,  replikasyon  olmuş  kromozomlar  önemli  yapılara  sahip=r:  

•  Sentromer:  Her  iki  kromaHdinin  birleşHği  noktadır  

•  Kinetokorlar  sentromerin  dış  taraOndadır.  

Sentromerler  

Miktotübüller Kromozomlar

Kardeş kromatidler Sentrozom

Kinetekor

Kinetekor tübülleri 0.5 µm 1 µm

Sentromerler  

Sentrozom

Sentrozomun  duplikasyonu  ve    Mito=k  iplikciğin  oluşumu  

 

G1 S G2 M G1

– MitoHk  iplikcikler  bir  çiF  sentriol  taraOndan  oluşturuluyor.  

– İki  kutup  arasında  çekilen  sentrioller  3  Hp  iplikcik  oluşturuyor.  

– Bunlardan  biri  kromozomlara  takılırken  diğeri  takılmıyor  

– Üçüncüsü  ise  sentriol  merkezinden  çevreye  doğru  gidiyor  

Sentrozomun  duplikasyonu  ve    Mito=k  iplikciğin  oluşumu  

 

Hücre  bölünmesi  boyunca  sentrozomda  ortaya  çıkan  değişiklikler  

G1 G1 G2 S Profaz

Profaz Metafaz Anafaz Telofaz Sentriol replikasyonu başlar Sentriol ayrışması

Sentrozom

Mitotik iğcik oluşumu

Aster Fibril

Polar Fibril

•  G1 evresinde iki sentriol

birbirinden biraz ayrılır •  S evresinde her sentriolün

yanında ona dik açı ile yeni bir sentriol büyümeye başlar

•  G2 evresinde yeni oluşan sentriolün büyümesi tamamlanır.

Mito=k  iğ  iplikciğin  oluşumu    Microtubule-­‐organizing  Center  (MTOC)  

İnterfaz hücresi

İnterfaz nükleusu

Sentrozomların ayrılması ve kromatin yoğunlaşması

Nükleer zarfın yıkılması Mitotik iğ oluşumu

Kinetekor mikrotübülleri

Polar mikrotübüller

Metafaz

Sentrozom ikilemesi

Nükleer zarfın yıkılması Mitotik iğ ipliğin oluşumu

Kinetekor mikrotübülleri

Polar mikrotübüller

Metafaz

Mito=k  iğ  iplikciğin  oluşumu    Microtubule-­‐organizing  Center  (MTOC)  

• Profaz sonunda

kutuplara doğru hareket etmeye başlar

• Metafazda ise mitoz iğ iplikciğinin kutuplarını oluşturur.

Profaz

Yıldız mikrotübüller

1.  Sentriollerin  merkezinden  perifere  yayılan  astral  (yıldızsı)  mikrotübüller.  

2.  İki  kutup  arasında  kesinHsiz  giden  kinetekor  mikrotübülleridir  ki  bunlara  kromozomlar  bağlanır.  

3.  Polar  mikrotübüller;  iki  kutup  arasına  gider  ve  kromozomların  çekilmesiyne  yardımcı  olur.  Bunlar  sentriolleri  içine  alan  Mikrotübül  organize  edici  merkez  (MTOC)  veya  bir  diğer  adıyla  sentrozom  taraOndan  üreHlir.  

Mikrotübüller  3  çeşiSr  

Eukaryotik kromozomun yapısı

Yıldızsı Fibriller Sentrozom etrafında,

sentrozomdan hücrenin periferine doğru uzanır

Astral  (Yıldızsı)  Mikrotübüller  

Kinetokor fibriller Sentrozomdan kinetokora

Kinetekor  Mikrotübüller  

Polar fibriller de denir. Kutuplardan ekvatora

Polar  Mikrotübüller  

Kromozomun Hareket yönü

Mikrotübül Motor protein

Kromozom

kinetekor

Tübülin subüniteleri

Mikrotübülün  Kromozoma  bağlanması  

•  KromaHn  yoğunlaşır,  bu  şekilde  kromozomlar  görülmeye  başlar.  

•  Sentrozomlar  ayrılır,  nükleusun  karşı  kutuplarına  hareket  ederler.  

•  Sentrozomlar  mikrotübüllerden  oluşan  ve  mito=k  iğ  iplikcikleri  olarak  adlandırılan  iki  kardeş  kromaHdi  ayırmak  için  yapıları  oluştururlar.  

•  Nükleolus  kaybolur  

Profaz  

Profaz  

Iki kardeş kromatid içeren Kromozom

•  Çekirdek  kılıO  yıkılır  

•  Kromozomlar  daha  da  yoğun  hale  gelir  

•  Kardeş  kromaHdlerin  bağlandığı  Sentromer  bölgesinde  kinetekor  şekillenir.    

•  Mikrotübüller  kinetekorlara  bağlanırlar.  

Prometafaz  

Prometafaz  

Metafaz  

•  Kromozomlar sentromerleri ile iğ ipliklerine tutunarak hücrenin ekvator düzleminde tek sıra halinde dizilirler.

•  İğ iplikleri kardeş kromatitlere tutunur. Kromozomların en net görüldüğü safhadır.

Metafaz  

•  Her bir sentromerin ikiye bölünerek ayrılmasıyla iki kromatid de bir birinden ayrılır.

•  Her bir kromatid kutuplara doğru hareket eder.

•  Hücre mikrotübüller sebebiyle uzamaya başlar.

•  Anafaz evresi kardeş kromatitlerin zıt kutuplara ulaşmasıyla tamamlanır  

Anafaz  

Anafaz  

Telofaz  

•  Profaz evresinde eriyen çekirdek zarı, çekirdekçik ve organeller yeniden oluşmaya başlar.

•  Kutuplara çekilen kromatitler çekirdek zarının içine girerler.

•  Kısa ve kalın kromozomlar uzayıp, incelerek kromatinleri oluşturmaya başlar.

•  Bu evreden sonra sitoplazma bölünmesi gerçekleşir ki profaz evresinden telefazı ayıran en önemli noktadır.

Telofaz  

Sitoplazmanın bölünmesi

Mikrofilamentlerin çember şeklinde daralması Yavru hücreler

Soğan  kök  hücrelerinde  MİTOZ  

MİTOZ  

İnterfaz Profaz Metafaz

Anafaz Erken Telefaz Telefaz

G2 interfaz Profaz Prometafaz Sentrozomlar (sentriol çiftli)

Kromatin (kopyalanmış)

Nükleus Nükleus

zarfı Plazma

membran İki kardeş kromatid

den oluşan kromozom çiftleri

Erken mitotik iplikcikler Sentromer

Kutup Kinetekor Mikrotübül

Polar tübüller Kinetekor Nüklear zarf

fragmanları

Metafaz Anafaz Telofaz ve sitokinez Metafaz ekseni

Yavru kromozomlar

Nüklear zarf şekilleniyor

Sitoplazma kasılıyor

Nükleolus şekilleniyor

İğ iplikler

Mitoz  Evresinin  Öze=  

Profaz: Kromatin yoğunlaşır. Sentrozomlar şekillenir.

Prometafaz: Nüklear membran yıkılır ve mikrotübüller şekillenir.

Metafaz: Kromozomlar orta kısımda sıralanırlar.

Anafaz: Mikrotübüller kısalır.

Telofaz: Nüklear membran şekillenir ve sitoplazma bölünmeye başlar.

Mayoz  Bölünme  Eşeyli üreme sadece ökaryotik organizmalarda

meydana gelir. •Eşem hücrelerinin (yumurta ve spermatazoon)

gelişimi sırasında kromozom sayısının yarıya indirilmesini sağlayan özel bir hücre bölünmesidir.

•Döllenme (fertilizasyon) sırasında iki eşem

hücresinin birleşmesiyle kromozom sayısı tekrar iki katına geri döner

Mayoz  Bölünme  •  Mitoz ve Mayoz bölünme hücre siklusunun M

fazında meydana gelen olaylardır. •  Mitoz bölünme vücut hücrelerinde mayoz

bölünme ise cinsiyet hücrelerinde gerçekleşir.

•  Mayoz bölünmenin AMACI: kromozom sayısını yarıya indirerek (n) fertilizasyonla beraber kromozom sayısının 2n’e çıkartılıp kromozom sayının nesiller boyunca sabit tutulmasını sağlamaktır.

Mayoz  Bölünme  sırasında  kroma=d  sayısı  ve  DNA  miktarı  

değişimleri.  

Mayoz  Bölünme  

Mayoz bölünmede genetik çeşitlilik sağlanır. Crossing Over olayı (mayoz bölünmeni profaz-1 evresinde) ile iki bireyin farklı özelliklerinin, farklı şekillerde bir araya gelmesiyle genetik çeşitliliği sağlar.

Mayozun  Fazları  Mayoz bölünme 2 ayrı bölünmeden oluşur. •I. Mayoz : Kromozom takımının yarıya inmesi

(homolog kromozomlar ayrılır). •II. Mayoz : I. Mayozu izleyen ekvatoryal bölünme

olarak da adlandırılır. Mitoz bölünmede olduğu gibi kromozomların kardeş kromatidleri farklı kutuplara giderek ilk oluşan her bir yavru hücreden 2 yeni yavru hücre daha meydana gelir. Sonuçta herbiri haploid sayıda kromozom taşıyan 4 yavru hücre meydana gelir.

MAYOZ MAYOZ 1 İnterfaz Profaz 1 Metafaz 1 Anafaz 1

Telofaz 1 MAYOZ 2 Profaz 2 Metafaz 2 Anafaz 2 Telofaz 2

Homolog Kromozomlar

Kiyazma Crossing Over’in gerçekleştiği noktalar “kiyazma”lardır.

Mitozla  Mayoz  Arasındaki  Farklar  •  Mitoz bölünme;

•  1. Tüm hücrelerde görülür. •  2. Mitozda bir bölünme olur. •  3. Ana hücre kadar kromozom sayısına sahip (2n-

diploid) iki oğul hücre meydana gelir. •  4. Mitozda, sinapsis, tetrat ve crossing-over yoktur. •  5. Metafazda eş kromozomlar (kromatitler) ekvator

düzleminde karşılıklı dizilir ve iğ ipliklerine tutunur. •  6. Anafazda eş kromozomlar kutuplara çekilir. •  7. Mitozda oluşan oğul hücrelerin kalıtımı aynıdır. •  8. Hücre, ömründe birkaç defa mitoza uğrayabilir.

Mitozla  Mayoz  Arasındaki  Farklar  •  Mayoz bölünme;

1. Yalnız eşey hücrelerinde görülür. 2. Mayozda iki bölünme birbirini takip eder. 3. Ana hücrenin yarı kromozom sayısına sahip (n- haploid) dört oğul hücre oluşur. 4. Profaz I de sinapsis, tetrat ve crossing-over görülür. 5. Metafaz I de homolog kromozomlar karşılıklı dizilir

ve iğ ipliklerine tutunur. 6. Anafaz I de homolog kromozomlar kutuplara çekilir. 7. Mayozda crossing-over sayesinde farklı kalıtıma

sahip oğul hücreler oluşur. 8. Eşey ana hücresi bir defa mayoza uğrar.

GAMETOGENEZ  

Eşey hücrelerinin (sperm ve yumurta) gonatlarda (testis ve yumurtalıkta) mayoz bölünme geçirerek ve olgunlaşarak oluşumu gametogenez olarak tanımlanabilir. Erkekte spermotogenez, kadında oogenez olarak isimlendirilir.

Oogenez  Oogenez: Ovaryum olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde gametofitte mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla ovum (yumurta hücresi) oluşum sürecidir.

Spermatogenez  Spermatogenez: gonad olarak bilinen özelleşmiş organlarda, bitkilerde mitoz yoluyla hayvanlarda mayoz yoluyla sperm oluşum sürecidir. Bölünmeden sonra hücreler sperm hücrelerini oluşturmak üzere farklılaşma geçirir.

Kaynaklar  1.  http://www.sci.sdsu.edu/class/bio100/Lectures/

Lect05/lect05.html

2.  http://quizlet.com/12860620/mitosis-and-meiosis-lecture-flash-cards/

3.  Hücre – Moleküler Yaklaşım- Üçinci baskı, Geoffey M. Cooper, Robert E. Hausman

4.  WormBook: http://www.wormbook.org/chapters/

Teşekkürler