減数分裂は、ライフサイクル有性生殖の位相である真核生物を特徴付ける細胞分裂のタイプです。このプロセスにより、分裂している細胞の染色体数は半分になり、それが「還元的分裂」としても知られている理由です。
細胞理論の基礎によれば、「すべての細胞は別の細胞に由来する」とあり、1つの細胞がその内部構成要素（DNA、タンパク質など）の複製からなる分裂プロセスを通じて別の細胞を生み出すことが知られています。 ）および2つの「娘」セルへのそれらの分離は、実質的に互いに同一です。
減数分裂の要約スキーム：1）染色体の複製2）相同染色体のペアリング3）交差4）最初の減数分裂（娘細胞ごとに複製された各染色体の1つ）5）2番目の減数分裂（それぞれから1つの染色体）娘細胞ごとに1つ）（出典：ウィキメディア・コモンズ経由のPeter coxhead）
このプロセスにより、生命の継続と遺伝物質の次の世代への「変化のない」伝達が可能になります。減数分裂は、多細胞生物の細胞と単細胞生物（原生動物、酵母、細菌など）の両方で発生します。
一部の生物にとって、これは生殖の主な形態であり、無性生殖として知られています。ただし、発生サイクルが異なる多細胞生物の複製は少し複雑で、同じ生物のすべての細胞が接合体と呼ばれる非常に特殊な細胞から形成されていることを意味します。
受精卵は有性生殖と呼ばれるプロセスの結果であり、2つの異なる個体（一般に「男性」と「女性」）によって生成され、遺伝情報の半分を所有する2つの配偶子細胞または性細胞の融合を含みます。各。
これらの性細胞の生産過程は減数分裂として多細胞生物で知られているものであり、染色体負荷の半分の細胞、すなわち一倍体細胞を生産する主な機能を持っています。
減数分裂の機能
減数分裂は有性生殖の中心部分または「心臓」であり、ほとんどの動植物種で採用されているため、進化的に有利な「獲得」であると思われます。
このプロセスには、2つの異なるゲノムの組み合わせが含まれ、「新しい」遺伝的寄付を伴う子孫の形成で終わります。これは、変動性の増加を意味します。
この還元的細胞分裂を通じて、生殖細胞と呼ばれる多細胞の動物や植物の体内の特殊化した細胞は、融合すると接合子と呼ばれる細胞を生じさせる性細胞または配偶子細胞を生成します。 。
減数分裂による染色体数の減少は、次世代の二倍体染色体補体を「再生」して種の連続性を確保するために生成される2つの性細胞の結合にとって不可欠なステップです。
減数分裂の間、1回のDNA複製の後に2回の連続した染色体分離が続くため、染色体数の減少が可能です。
競争上の優位性
2人の個体が有性生殖し、2つの遺伝的に異なる配偶子の融合が発生するという事実は、その染色体も以前にランダムなプロセスによって「混合」されてきたため、競争の観点から進化上の利点を意味する可能性があります。
減数分裂は、有性生殖中に融合する新しい遺伝的組み合わせを持つ細胞を生み出し、そのような生殖の産物である個体が、本質的な方法で変化する環境で生き残るために適応することを可能にします。
「有害な」対立遺伝子の排除
集団は突然変異（その多くは有害または有害である可能性があります）による新しい対立遺伝子の出現の影響を受けやすいため、減数分裂と有性生殖はこれらの対立遺伝子の急速な排除に有利に働き、それらの蓄積とさらなる拡散を防ぐことができます。
減数分裂の段階
減数分裂プロセスは、細胞の染色体の「分離」または「分布」として説明できます。その分裂では、染色体負荷が減少します。これは、最初の減数分裂と2番目の減数分裂として知られる2つの分裂を通じて発生します。最後は、有糸分裂とかなり似ています。
以下に示すように、2つの減数分裂のそれぞれは、前期、中期、後期、および終期で構成されます。
減数分裂の段階（出典：Boumphreyfr、Wikimedia Commons経由）
-最初の減数分裂
減数分裂Iまたは最初の減数分裂は、染色体の各相同ペア（二倍体生物が親から継承する母系および父系染色体）のメンバーの結合から始まります。
インターフェース
有糸分裂と同様に、減数分裂に先行する生殖細胞周期のフェーズがインターフェイスです。この段階では、細胞DNA複製の唯一のイベントが発生し、それぞれが2つの姉妹染色分体からなる母性染色体と父方染色体（2倍体細胞）が生成されます。
前期I
減数分裂Iの前期Iの間、相同染色体（2つの異なる親、父と母からの同等の染色体）間の結合または物理的接触は、その全長に沿って発生します。
このイベントはシナプスとして知られており、4つの染色分体が関連付けられているプロセスであり、各相同染色体から2つです。そのため、結果の構造はテトラッドまたはバイバレントコンプレックスと呼ばれます（前期の細胞内のテトラッドの数は染色体の半数に相当）。
各テトラドでは、非姉妹染色分体、つまり相同染色体に属するものは、クロスオーバーと呼ばれるプロセスを介して再結合し、ランダムな位置でランダムな断片を「カットアンドペースト」することにより、染色体間の遺伝的交換が行われます。新しい遺伝子の組み合わせを生成します。
組換えが起こった後、相同染色体のセントロメアは分離し、交差点に対応するキアズマとして知られている領域によってのみ結合されます。しかしながら、姉妹染色分体は動原体を介して付着したままです。
減数分裂のこの段階Iでは、細胞が成長し、予備分子を合成します。さらに、微小管紡錘体の形成が認められ、前期Iでは核膜が消滅し、染色分体4分子が光学顕微鏡ではっきりと見えます。
このフェーズは、四分割が分割セルの赤道面に並ぶと終了します。
中期I
中期では、微小管紡錘の繊維が相同染色体のセントロメアと細胞の反対側の極に付着します。これは、姉妹染色分体のセントロメアが反対の極で微小管に付着している有糸分裂中に起こるものの反対です。
後期I
この段階では、複製された相同染色体が分離します。これは、紡錘体の微小管のおかげで、細胞の反対の極に向かって「引っ張られる」ためです。次に、各極で、染色体のランダムな組み合わせが見つかりますが、各相同ペアのメンバーは1つだけです。
分裂後期中、姉妹染色分体は細胞の反対の極で分離されるので、姉妹染色分体は有糸分裂とは異なるセントロメアを介して互いに付着したままです。
終期I
この時点で、染色分体は「脱凝縮」します。つまり、それらは顕微鏡下で見えなくなり、特徴的な形状を失います。核膜が再編成され、細胞質分裂または娘細胞の分離が発生します。これには、半数体の染色体がありますが、重複した染色体（2つの染色分体を含む）で構成されています。
終期Iと次の減数分裂の間に、すべての生物で発生するわけではありませんが、相互作用と呼ばれる短い期間があります。
-第二減数分裂
2つ目の分裂では、有糸分裂中に発生するように姉妹染色分体が分離されますが、DNAは以前に複製されていません。
前期II
前期IIは有糸分裂前期と非常に似ています。この段階では、相同染色体の結合や交叉はありません。
前期IIでは、染色分体が再び見えるようになります。つまり、クロマチンが凝縮します。紡錘糸は各極から放射状に広がり、姉妹染色分体に加わる動原体に向かって伸びます。
最後に、核膜が消え、反対極からの微小管が各染色分体のセントロメアに到達し、それらが細胞の赤道面に整列します。
中期II
中期IIは中期Iとは赤道面に並ぶ染色分体の数が異なります。分裂中期Iではテトラドが見られますが、IIでは分裂中期と同様に、同じ染色体の姉妹染色分体のみが観察されます。
後期II
この段階では、姉妹染色分体は、細胞の反対の極に向かって移動するときに分離します。この瞬間から、各染色分体は独立した染色体と見なされます。
終期II
その後、終期の初めに、核膜は、細胞の各極に分布していた相同染色体の複製されていないセットで再生し、その後、細胞質分裂または娘細胞の分離が起こります。
二倍体細胞の減数分裂は4つの一倍体細胞を生成し、組換えが行われると、それぞれが異なる遺伝子の組み合わせを持っています。
参考文献
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