MEIOSIS.

División celular mediante se obtienen células hijas con la mitad de los juegos cromosomicos que tenía la célula madre pero cuentan con información completa para todos los rasgos estructurales y funcionales del organismo al que pertenecen. Es la formación de gametos en un organismo diploide (dotación doble de cromosomas), debe formar células hijas que contengan solamente 1 copia de cada una. La Meiosis involucra 2 divisiones sucesivas sin replicación cromosómica intermedia:

 

Sus etapas son:

MEIOSIS I

-PROFASE I: Se divide en las siguientes etapas:

*Leptonema: Los cromosomas recién comienzan a condensarse, se los observa en forma de hilos delgados y en sus cuerpos granos o cronómetros.

*Cigonema: Los cromosomas homólogos se asocian y presentan lo que se define como “complejo sináptico”, se atraen y se aparean un una o varias zonas de su cuerpo.

*Paquinema: Cada cromosoma presenta 2 cromátidas hermanas x lo q se llaman tétradas   en esta etapa ocurre el intercambio de información genética entre los cromosomas o cromatidas homólogos llamado “crossing over”.

*Diplonema: Cada cromosoma con sus cromátidas experimentan una repulsión y se van separando los cromosomas homólogos, con excepción de las zonas de contacto donde se produce el intercambio genético a esas zonas se les denomina quiasmas. Los quiasmas permanecen hasta la metafase y en muchos organismos se pudo comprobar que los quiasmas son fijos en posición y número para cada cromosoma en particular. Si el apareamiento es muy fuerte existe más de un quiasma.

*Diacinesis: Los cromosomas alcanzan su máximo grado de condensación y comienzan los movimientos que los llevaran al ecuador de la célula. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas.

Durante este período continua el enrollamiento en espiral de las cromátidas. Desaparece el nucleolo, si está unido a algún cromosoma se separa y luego desaparece el nucleolo. Los centriolos se van a los extremos y comienza a formarse el huso acromático.

Desaparece la membrana nuclear y continua la especie de repulsión entre los cromosomas homólogos.

-METAFASE I: Se forma el “huso mitótico”. El huso cromático aparece totalmente desarrollado, los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial y unen sus centromeros a los filamentos del huso.

-ANAFASE I: Se separan los homólogos, Los quiasmas se separan de forma uniform, los cromosomas homólogos se dirigen a lados opuestos de la célula.

-TELOFASE I: Se organizan los núcleos hijos, la red del huso mitótico desaparece, y una membrana nuclear nueva rodea cada sistema haploide, después ocurre la citocinesis originándose 2 células hijas.

MEIOSIS II

PROFRASE II: La membrana nuclear se disuelve y aparecen las fibras del huso mitótico, al igual que en la profase de la mitosis. Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles. Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de la célula.

-METAFASE II : Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial, y las fibras pegándose a las caras opuestas de los centrómeros para ubicarlos en el ecuador de la célula, las cromátidas se disponen en haces de 2     (en metafase I en 4 tétradas)

-ANAFASE II : Los centrómeros se dividen y las cromatidas, ahora cromosomas, se dirigen a los polos

TELOFASE II: Es idéntica a la telofase de la mitosis, la citocinesis separa las células. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático, los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la profase se invierten al formarse de nuevo los nucleolos, y la división celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células hijas. Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide, cada uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula resultante haploide tiene una combinación de genes distinta.

CONSECUENCIAS DE LA MEIOSIS

1.- Es el proceso mediante el cual se obtienen células especializadas para intervenir en la reproducción sexual.

2.- Reduce a la mitad el número de cromosomas, y así al unirse las dos células sexuales, vuelve a restablecerse el número cromosómico de la especie.

3.- Se produce una recombinación de la información genética.

4.- La meiosis origina una gran variación de gametos, debido al entrecruzamiento de segmentos de los cromosomas homólogos.

Comparación de la Mitosis y la Meiosis

La Mitosis mantiene el nivel de ploidía mientras que la meiosis lo reduce. La Meiosis puede considerarse como una fase de reducción del número de cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente. La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas células de un organismo multicelular, mientras que la mitosis es mas común. En la mitosis no existe o no ocurre el crossing over.

Leptoteno
La primera etapa de Profase I es la etapa del leptoteno, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo. Cada cromosoma tiene un elemento axial, un armazón proteico que lo recorre a lo largo, y por el cual se ancla a la envuelta nuclear. A lo largo de los cromosomas van apareciendo unos pequeños engrosamientos denominados cromómeros.

Zigoteno
Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud. Esto se conoce como sinapsis (unión) y el complejo resultante se conoce como bivalente o tétrada (nombre que prefieren los citogenetistas), donde los cromosomas homólogos (paternos y materno) se aparean, asociándose así cromátidas homólogas. Producto de la sinapsis, se forma una estructura observable solo con el microscopio electrónico, llamada complejo sinaptonémico, unas estructuras, generalmente esféricas, aunque en algunas especies pueden ser alargadas.

La disposición de los cromómeros a lo largo del cromosoma parece estar determinado genéticamente. Tal es así que incluso se utiliza la disposición de estos cromómeros para poder distinguir cada cromosoma durante la profase I meiótica. Además el eje proteico central pasa a formar los elementos laterales del complejo sinaptonémico, una estructura proteica con forma de escalera formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera y que garantiza el perfecto apareamiento entre homólogos. En el apareamiento entre homólogos también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual evita el apareamiento entre cromosomas no homólogos. Además durante el zigoteno concluye la replicación del ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-ADN.

Paquiteno
Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromatidas homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.

La recombinación genética está mediada por la aparición entre los dos homólogos de una estructura proteica de 90 nm de diámetro llamada nódulo de recombinación. En él se encuentran las enzimas que median en el proceso de recombinación.

Durante esta fase se produce una pequeña síntesis de ADN, que probablemente está relacionada con fenómenos de reparación de ADN ligados al proceso de recombinación.

Diploteno
Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento, lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromatidas hermanas que intercambiaron material genético y se reunieron.

En este punto la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos. Así, la línea germinal de los óvulos humanos sufre esta pausa hacia el séptimo mes del desarrollo embrionario y su proceso de meiosis no continuará hasta alcanzar la madurez sexual. A este estado de latencia se le denomina dictiotena.

Diacinesis
Esta etapa apenas se distingue del diploteno. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucleolo.