Meiose

Unter der Meiose (griech. meioo vermindern, verkleinern) oder Reifeteilung versteht man eine besondere Form der Kern- und Zellteilung, die in zwei Schritten zur Bildung von 4 Keimzellen (Gameten) führt und bei der der Chromosomensatz vom diploiden auf den haploiden Zustand reduziert wird.

Die normalen Körperzellen eines Lebewesens sind meistens diploid, das heißt, sie besitzen von jedem Typ Chromosom zwei identische (homologe) Exemplare. Keimzellen (Eizellen und Spermien) dagegen sind haploid; sie besitzen nur jeweils ein Chromosom jedes Typs. Neue Lebewesen entstehen bei sich sexuell fortpflanzenden Organismen meist durch Verschmelzung zweier Keimzellen zur Zygote. Daher muss jedes diploide Lebewesen bei der Produktion der Keimzellen dafür sorgen, dass die Keimzellen haploid sind, denn würden zwei diploide Gameten miteinander verschmelzen, wäre das Verschmelzungsprodukt, die befruchtete Eizelle (Zygote), tetraploid, besäße also einen vierfachen Chromosomensatz. Würden sich diese Lebewesen wiederum fortpflanzen, ergäbe sich in der nächsten Generation erneut eine Verdoppelung des Chromosomensatzes. Man kann sich leicht vorstellen, dass alle Lebewesen dann hochpolyploid sein müssten, ja es wäre irgendwann gar kein Platz mehr vorhanden für die vielen Chromosomen im Zellkern, wenn dies wirklich so abliefe.

Um zu verhindern, dass es zu den beschriebenen Verdoppelungen der Chromosomensätze kommt, hat die Natur die Meiose eingeführt. Sie läuft in zwei Teilschritten ab, nämlich der

• Reduktionsteilung (auch 1. meiotische Teilung oder Meiose I genannt) und der
• Äquationsteilung (auch als 2. meiotische Teilung oder Meiose II bezeichnet).

Die 1. meiotische Teilung beginnt mit der Prophase I, die im Vergleich zur Prophase der Mitose stark verlängert ist und die der Fachmann in 5 Stadien unterteilt:

• Leptotän

Kondensation der Chromosomen

• Zygotän

Paarung der homologen Chromosomen in Richtung Centromer

• Pachytän

Crossing Over

• Diplotän

Trennung der beiden homologen Chromosomen

• Diakinese

Nucleoli und Kernmembran lösen sich auf, Spindelapparat baut sich auf

Nach Abschluss der Prophase I lagern sich während der Metaphase I die homologen Zwei-Chromatiden-Chromosomen in der Äquatorialebene nebeneinander an (Bildung von Bivalenten), wobei jedes homologe Chromosomenpaar eine Chromatidentetrade bildet. Mit Hilfe des Spindelapparats werden die homologen Zwei-Chromatiden-Chromosomen während der Anaphase I voneinander getrennt und zu verschiedenen Zellpolen gezogen. Während der Telophase I liegt dann an jedem Zellpol jeweils nur noch ein Zwei-Chromatiden-Chromosom jedes Typs. Es ist also zu einer Reduktion des Chromosomensatzes gekommen.

Die 2. meiotische Teilung läuft nach dem Muster der Mitose ab. Während der Teilungsphasen dort (Prophase II, Metaphase II, Anaphase II, Telophase II) werden die beiden Chromatiden jedes Zwei-Chromatiden-Chromosoms voneinander getrennt, so dass die entstandenen 4 Keimzellen nur jeweils ein Ein-Chromatid-Chromosom jedes Typs besitzen.

Nach Abschluss der Meiose besitzen also alle Gameten den benötigten haploiden Chromosomensatz. Sie sind damit für den Befruchtungsvorgang bestens vorbereitet.

Weblinks

• Reduktionsteilung oder Meiose
• Die Meiose
• Bilder, Zeichentrick
• Ausführliche Version