Meiosis: Concepto

La meiosis es un tipo especial de división celular cuya finalidad es reducir el número de cromosomas de las células hijas a la mitad. Se produce en células diploides y, mediante ella, las células hijas que se forman serán haploides, tendrán la mitad de cromosomas que la célula madre, es decir, cada célula hija tendrá un representante de cada una de las parejas de cromosomas homólogos.

La meiosis es necesaria en algún momento del ciclo biológico de todas aquellas especies que se reproducen sexualmente, para mantener constante el número de cromosomas y evitar que se duplique en cada generación. En la reproducción sexual, la fecundación, en la que se fusionan dos células (los gametos), crea un cigoto que duplica su dotación cromosómica.

La meiosis consta de dos divisiones celulares sin que entre ambas haya duplicación del material genético: 1ª división meiótica o reduccional y 2ª división meiótica.

En la interfase previa a la 1ª división meiótica se duplica el ADN, cada cromosoma formado por 2 cromátidas. En la 1ª división meiótica se produce la separación de las parejas de cromosomas homólogos y se reduce el número de cromosomas a la mitad, pero cada uno de ellos formado por 2 cromátidas. La 2ª división meiótica es similar a una mitosis, en ella se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma.

Ciclos Biológicos

Ciclo Haplonte

El ciclo haplonte se caracteriza porque la singamia y la meiosis están muy próximas: tras la singamia, el cigoto sufre inmediatamente meiosis (meiosis cigótica) y origina meiosporas haploides, a partir de las que se desarrollará un organismo adulto haploide. Esta fase nuclear haploide es la dominante y concluye cuando se forman los gametos, que tras la singamia cierran el ciclo al formar nuevos cigotos. Como en este ciclo biológico domina la haplofase sobre la diplofase, y esta se encuentra reducida a una única célula: el cigoto, los organismos que lo poseen se denominan haplontes. Son haplontes casi todos los protozoos, cromistas y hongos.

Ciclo Haplodiplonte

El ciclo haplodiplonte representa una situación intermedia entre los dos ciclos anteriores, de forma que la meiosis y la singamia se hallan bien separadas por fases más o menos largas. Es decir, en este caso, la haplofase y la diplofase no están representadas por una sola célula, sino por organismos adultos.

Como en este ciclo biológico dominan tanto la haplofase como la diplofase, los organismos que lo poseen se denominan haplodiplontes. Este ciclo es propio de especies que presentan alternancia de generaciones: los gametofitos (n), formadores de gametos, y los esporofitos (2n), formadores de esporas haploides por meiosis (meiosis esporogénica). Se da en los vegetales, numerosas algas y algunos hongos.

Etapas de la Meiosis

Primera División Meiótica (División Reduccional)

Representa el 90% de la meiosis. En ella los cromosomas homólogos se aparean e intercambian material genético entre ellos (recombinación genética) y se separan, reduciéndose el número de cromosomas a la mitad. Hay 4 etapas:

1. Profase I: Es la etapa más larga, compleja e importante. Se divide en 5 subetapas:
   1. Leptoteno: Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Cada uno de ellos está formado por 2 cromátidas estrechamente unidas, que no se distinguen hasta el final de la profase I. Cada cromosoma se une por sus extremos a la envoltura nuclear.
   2. Zigoteno: Los dos cromosomas homólogos de cada pareja se aparean gen a gen; a este proceso se le denomina sinapsis y se realiza mediante una estructura proteica: el complejo sinaptonémico. A cada pareja de cromosomas homólogos apareados se le llama bivalente o tétrada (contiene 4 cromátidas).
   3. Paquiteno: Se produce el sobrecruzamiento (crossing-over) entre cromátidas homólogas (cromátidas no hermanas pertenecientes a la misma pareja de cromosomas homólogos). Mediante este proceso, dos cromátidas homólogas se entrecruzan y posteriormente se rompen intercambiándose fragmentos, produciéndose la recombinación genética, que aumenta la variabilidad.
   4. Diploteno: Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por unos puntos: los quiasmas, que se corresponden con los lugares donde se produjo el sobrecruzamiento.
   5. Diacinesis: Se observan por primera vez las dos cromátidas que forman cada cromosoma, que están unidas por el centrómero. Los pares de cromosomas homólogos permanecen unidos por los quiasmas entre cromátidas homólogas. Al final, desaparece la membrana nuclear y el nucléolo, y se empieza a formar el huso acromático. Los dos cinetocoros de cada cromosoma homólogo están fusionados y se sitúan en el mismo lado, a partir de ellos crecen los microtúbulos cinetocóricos.
2. Metafase I: El huso está totalmente formado. Las parejas de cromosomas homólogos (bivalentes) unidas por quiasmas se sitúan en el ecuador del huso formando la placa metafásica.
3. Anafase I: Los quiasmas se rompen y los cromosomas homólogos de cada pareja comienzan a separarse, al ser arrastrados por las fibras del huso que se acortan. Cada uno de estos cromosomas homólogos está formado por 2 cromátidas y se dirige hacia un polo de la célula. La mitad de los cromosomas irán a un polo y la otra mitad al otro.
4. Telofase I: Termina la migración de los cromosomas homólogos. Allí sufren descondensación, se forma la membrana nuclear y el nucléolo, y desaparece el huso. Se habrán formado dos núcleos hijos que tendrán la mitad de cromosomas que el materno.

Inmediatamente se produce la citocinesis, obteniéndose dos células hijas que tendrán la mitad de cromosomas que tenía la célula madre; cada uno de estos cromosomas tendrá dos cromátidas. Una vez finalizada la primera división meiótica, las células pasan por una breve interfase denominada intercinesis, en la que no hay duplicación del ADN, e inmediatamente tiene lugar la segunda división meiótica.

Segunda División Meiótica

Esta división se produce simultáneamente en las dos células hijas resultantes de la división anterior. Esta división es similar a una mitosis; en ella, al igual que en la mitosis, se separan las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma. En esta división hay 4 etapas:

1. Profase II: Los cromosomas se condensan, desaparece la membrana nuclear y el nucléolo, y se forma el huso.
2. Metafase II: Los cromosomas, que tienen cada uno 2 cromátidas unidas por el centrómero, se sitúan en el ecuador del huso formando la placa metafásica.
3. Anafase II: Se duplican los centrómeros y las dos cromátidas que forman cada cromosoma se separan, yendo cada una hacia un polo; cada una de ellas constituye un cromosoma hijo.
4. Telofase II: Termina la migración de los cromosomas, se descondensan, desaparece el huso y se forman las membranas nucleares, originándose dos núcleos. Se divide el citoplasma. Se habrán formado cuatro células hijas haploides a partir de una célula diploide. Estas cuatro células haploides serán genéticamente distintas entre sí, ya que algunos de sus cromosomas están recombinados.