3B Scientific Cell Division II Chart, Meiosis - Manual (Page 10)

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Meiose
Deutsch
2. Prophase I
Die Prophase der ersten Reifeteilung stellt den zeitlich längsten Abschnitt der Meiose dar. Im Verlauf
dieser Phase verändern Chromosomen und Chromatin in einer bestimmten Reihenfolge ihre Struktur und
Anordnung im Zellkern. Daher wird die Prophase I in vier Unterabschnitte (Leptotän, Zygotän, Pachytän
und Diplotän mit Diakinese) gegliedert. Im Gegensatz zur mitotischen Prophase, welche einige Stunden
andauert, kann die meiotische Prophase I Tage, Wochen, Monate oder Jahre beanspruchen.
Leptotän
Zu Beginn der Prophase I (Leptotän) sind der Nucleolus (Zellkörperchen) (1) und die Kernhülle (2) zu erken-
nen. Die Chromosomen (3) werden nun als einzelne, lange, dünne Fäden sichtbar. Ihre Enden sind in der
Kernmembran verankert. Jedes Chromosom wurde bereits in der Interphase repliziert (verdoppelt) und
besteht aus zwei Schwester-Chromatiden, die allerdings so eng beieinander liegen, dass sie nicht voneinan-
der zu unterscheiden sind. Die Centriolen wurden ebenfalls in der Interphase verdoppelt. Beide Paare (4)
beginnen voneinander weg in Richtung der beiden Zellpole zu wandern. Zwischen ihnen beginnt sich die
sogenannte Zentralspindel (5) auszubilden, die aus vielen Mikrotubuli besteht.
3. Zygotän und Pachytän
Je ein mütterliches (1) und ein väterliches Homolog (2) (bestehend aus zwei Schwester-Chromatiden) eines
Chromosomenpaares, sind in unterschiedlichen Farben stellvertretend für die anderen Chromosomen (ins-
gesamt 2 x 23) dargestellt.
Zygotän
Die Phase des Zygotäns wird eingeleitet sobald die homologen Chromosomen damit anfangen, sich dicht
aneinander zu lagern, um den synaptonemalen Komplex (3) (Parallelanordnung der homologen Partner)
auszubilden. Meist beginnt dieser Prozess an den Enden der Chromosomen und wird, ähnlich wie bei
einem Reißverschluss, zum anderen Ende hin fortgesetzt. Die Chromosomenpaarung (Synapsis) erfolgt mit
hoher Präzision, so dass die sich entsprechenden Gene der homologen Chromosomen direkt gegenüberlie-
gen. Dieses ist eine wichtige Voraussetzung für den rekombinanten Austausch der Genabschnitte (Crossing
over). Jedes homologe Chromosomenpaar in der meiotischen Prophase I wird für gewöhnlich Bivalent
genannt, da aber jedes einzelne homologe Chromosom aus den eng beieinanderliegenden Schwester-
Chromatiden besteht, kann man auch von Tetraden sprechen.
Pachytän
Sobald alle synaptonemalen Komplexe voll ausgebildet sind, d.h. sich die homologen Chromosomen
vollständig aneinandergelagert haben, ist die Phase des Pachytäns erreicht. Auf den synaptonemalen
Komplexen werden nun in Abständen Rekombinationsknoten (4) sichtbar, in denen der Austausch von
Genabschnitten erfolgt.
4. Diplotän
Nach dem Austausch einiger Genabschnitte lösen sich die homologen Chromosomen (1) zunehmend vonei-
nander aber bleiben zunächst an einem oder mehreren Überkreuzungspunkten verbunden (Chiasmabrü-
cken oder Chiasmata) (2). An den Chiasmabrücken hat zuvor die genetische Rekombination (Austausch
von mütterlicher und väterlicher Erbinformation) stattgefunden. Eizellen können monate- bis jahrelang
im Zustand des Diplotäns verharren.
5. Diakinese
Das Ende der meiotischen Prophase I wird durch das Ablösen der Chromosomen von der Kernhülle (1) ein-
geleitet. Die Chromosomen verdichten sich und die Schwester-Chromatiden, die über Centromere (kurze,
AT-reiche Sequenzen der DNS) (2) verbunden sind, werden sichtbar. Die Nicht-Schwester-Chromatiden, in
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