Meiosis

3.1 Meiosis

Se lleva a cabo en la fecundación para mantener el número de cromosomas de una especie. Es un proceso parecido a la mitosis pero de significado diferente, ya que a partir de una célula diploide se obtienen 4 haploides que no son idénticas (2n → n, n, n, n). La mitosis es un proceso asexual, mientras que en la meiosis va a haber un proceso sexual, replicación de ADN y dos repartos. Para que se produzca de forma equilibrada, la célula primaria tiene que tener un número par de cromosomas sexuales; en los humanos son 2n:46, n:23. Los cromosomas homólogos no son idénticos, solo son idénticos respecto a los loci genéticos que contienen y su estructura.

Procesos de la Meiosis

Meiosis 1: Fases

Profase 1

Es el proceso más largo y más complejo, se divide en 5 pasos:

1. Leptoteno: Empieza como la profase de la mitosis, se condensan los cromosomas un poco y cada cromosoma está unido por los extremos a la envoltura nuclear.
2. Zigoteno: Empieza con el apareamiento de los homólogos y comienzan los procesos de meiosis.
3. Paquiteno: Se produce la sinapsis, que comienza en el zigoteno y consiste en que, cuando ya están totalmente apareados, se unen en un complejo (complejo sináptico) y los cromosomas quedan en tétradas (dos cromosomas unidos). La unión se hace en ciertos puntos llamados quiasmas y algunos cromosomas homólogos se cortan y empalman de forma que forman segmentos, es decir, el entrecruzamiento (crossing over).
4. Diploteno: Una vez establecidos los quiasmas, los cromosomas homólogos empiezan a separarse aunque han quedado unidos por los mismos.
5. Diacinesis: Se condensan al máximo y sus dos cromátidas quedan unidas por el centrómero, mientras que cada par de cromosomas siguen unidos por los quiasmas. Desaparece el nucléolo y la membrana nuclear, y se forma el huso acromático y las fibras cinetocóricas.

Metafase 1

Semejante a la metafase mitótica, solo que con la diferencia de que en la placa ecuatorial se disponen las tétradas.

Anafase 1

Las tétradas empiezan a separarse y van hacia los polos estiradas por las fibras de cinetocoro.

Telofase 1

Se van a separar las células, formando dos células diploides diferentes. Reaparecen la membrana nuclear y el nucléolo, y los cromosomas se descondensan un poco. Se obtienen dos células hijas con la mitad de los cromosomas de la madre.

Meiosis 2

Antes de producirse se produce una pequeña interfase en la que no hay síntesis de ADN, y ocurre simultáneamente en las dos células hijas. Se produce igual que la mitosis.

Profase 2

Normalmente la telofase 1 y la profase 2 ocurren a la vez, ya que desaparece la membrana nuclear, los cromosomas se condensan y aparece el huso. La única diferencia es que los cromosomas recombinados no son idénticos.

Metafase 2

Los cromosomas se sitúan en el ecuador, cada uno formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.

Anafase 2

Se separan los cromosomas en cromátidas y cada una se desplaza hacia un polo.

Telofase 2

Se forma la membrana nuclear, se descondensan los cromosomas, se produce la citocinesis y se obtienen 4 células hijas haploides.

Recombinación en Profase 1: Mecanismos

La recombinación se produce en los quiasmas, y puede ocurrir en las dos hebras. Este proceso es la causa de la variedad genética. Para que se produzca es necesario el complejo sinaptonémico; tiene aspecto de cremallera en el microscopio electrónico y toda la cromatina de un cromosoma no está asociada del todo al otro, sino que en ciertos puntos específicos. Las proteínas son las encargadas de hacer esta unión. La parte principal es el nódulo de recombinación, que es donde entran y se colocan los cromosomas. En los nódulos, cada cromosoma es homólogo y en cada uno de ellos las hebras se parten y se intercambian; esto es el modelo de Holliday, que admite varias estructuras en el espacio y tiene forma de cruz.

El punto donde se intercambian las hebras va desplazándose siempre que las hebras sean complementarias entre sí. En los puntos no complementarios hay que arreglar eso, cortando e intercambiando las hebras, y así es como se da la variación genética. Esto ocurre con proteínas asociadas.

Significado Biológico de la Meiosis

Tiene un sentido de reproducción sexual.

1. Es el proceso complementario a la fecundación, para mantener así el número de cromosomas. Cada gameto aporta n cromosomas, por lo que hay 2n en las células somáticas, es decir, el doble. La meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas para que no haya el doble de cromosomas en cada generación.
2. Disyunción al azar de cromosomas homólogos: Los cromosomas maternos y paternos son homólogos. Al combinarlos hay varias opciones para saber qué posibilidades hay: 2ⁿ = ?
3. Entrecruzamiento: En cada pareja de homólogos suele haber varios puntos de entrecruzamiento, que no siempre son los mismos. Es tan alta la probabilidad de entrecruzamiento que el tener dos gametos iguales es prácticamente nula. Por lo tanto, los nuevos organismos son únicos.