1. Meiosis

La meiosis fue descrita por primera vez en 1876 en los huevos de erizo de mar por Oscar Hertwig. Posteriormente, Edouard Beneden describe la meiosis cromosómica en 1883. En 1890, August Weisman define su significado para la herencia y la reproducción, y en 1911 Thomas Hunt observa el entrecruzamiento en la meiosis de la fruta. La meiosis es un tipo especial de división celular a través de la cual se generan los gametos o células con un juego de cromosomas o haploides, pero siempre con nuevas combinaciones entre los cromosomas. Esta reproducción sexual se produce en organismos diploides que sufren dos divisiones nucleares consecutivas con una sola replicación del ADN, obteniendo así cuatro células hijas haploides a partir de una sola célula diploide. Así pues, en la fecundación se volverá a generar una célula diploide con la unión de dos gametos haploides.

1.1 Primera División Meiótica

Se diferencian en la primera división meiótica, donde se separan los cromosomas homólogos y consta de 5 etapas:

• Profase I

  Dura un 90% del tiempo y no coincide con la profase de la mitosis. En ella se produce la desaparición de la membrana nuclear y el nucléolo, la duplicación de los centriolos y formación del huso acromático, y el apareamiento de los cromosomas homólogos. Se diferencian 5 etapas dentro de la profase I: leptoteno, cigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

  • Leptoteno

    Los cromosomas se encuentran desempaquetados en forma de filamentos con cromómeros (condensaciones de histonas y ADN) que unen ambas cromátidas ya presentes en los cromosomas y unidas por los extremos a la membrana nuclear.

  • Cigoteno

    Los cromosomas homólogos se aparean punto por punto en toda la cadena, manteniendo una distancia de 150 nm donde se forma el complejo sinaptonémico que permite el intercambio genético. Este complejo está formado por dos elementos laterales separados 60 nm (unidos por fibras de ADN al elemento central) y de un grosor aproximado de 35 nm, que separan el elemento central de la cromátida. El elemento central deja una banda lineal hueca de 15 nm de grosor donde se intercambia el material genético entre las cromátidas (puntos o nódulos de recombinación). Para cada par de cromosomas homólogos hay dos complejos sinaptonémicos.

  • Paquiteno

    (Parte más larga de la profase I) Se completa el apareamiento de los cromosomas homólogos que se acortan y ensanchan formando las estructuras denominadas bivalentes, compuestas por dos cromosomas homólogos (una tétrada o cuatro cromátidas) donde tras la rotura de los puntos de unión de las cromátidas homólogas se produce una recombinación genética general o subcruzamiento. Esta combinación se produce en los nódulos de combinación donde se intercambian fragmentos de cromátidas. En esta fase el nucléolo produce la segregación nucleolar donde la parte fibrilar desaparece y la granular forma una esfera con grumos de cromatina.

  • Diploteno

    Comienza con la separación de las estructuras cromosómicas bivalentes, quedando unidos los cromosomas uno de otro por puntos, y desapareciendo los complejos sinaptonémicos excepto en los puntos; creándose uniones denominadas quiasmas.

  • Diacinesis

    Con ayuda de los centrómeros van desapareciendo los quiasmas o puntos de unión del bivalente, y los cromosomas se acortan, el nucléolo se fragmenta.

• Prometafase I

  Se caracteriza por una condensación máxima de los cromosomas hasta el cromosoma metafásico, la desaparición de la membrana nuclear y la desintegración progresiva del nucléolo. El huso acromático se une al par de cinetocoros de cada cromosoma homólogo que, a diferencia de la mitosis, los cinetocoros se localizan en el mismo lado (para arrastrar cromosomas enteros), comportándose las cromátidas como unidades funcionales separadas.

• Metafase I

  Los bivalentes se colocan en el ecuador unidos a los microtúbulos del huso. El nucléolo y la membrana nuclear se han desintegrado.

• Anafase I

  Los cromosomas homólogos son dirigidos por el huso hacia los polos de la célula, y cuyas cromátidas poseen alguna combinación por fuerza. Comienza la invaginación de la membrana plasmática en la placa metafásica.

• Telofase I

  Los cromosomas con dos cromátidas cada uno se sitúan como masas de material genético en los polos de la célula y se forman dos células hijas haploides con el doble de contenido de ADN.

1.2 Segunda División Meiótica

Y la segunda división meiótica que se inicia tras una interfase donde no hay replicación del ADN producida tras la primera división meiótica. Al comienzo de esta división existe el número de cromosomas correcto en la célula, pero en contenido de ADN está duplicado por lo que es necesario separar ambas cromátidas generando dos células haploides con correcta cantidad de ADN. Se diferencian 4 fases:

• Profase II

  (Corta y similar a la de la mitosis).

• Metafase II

  (Donde los cromosomas se sitúan en el ecuatorial gracias al huso acromático y se separan las cromátidas por los cinetocoros).

• Anafase II

  (Las cromátidas se localizan en los polos).

• Telofase II

  (Donde se finaliza la repartición y se generan dos células hijas pero con material genético distinto, si este proceso se lleva a cabo con las dos células de la primera división se obtienen 4 células diferentes genéticamente y haploides de una célula diploide).

1.3 Significado Biológico de la Meiosis

• A Nivel Celular

  (Sirve como método de reducción cromosómica, de células diploides a haploides).

• A Nivel Orgánico

  (La meiosis participa en la diferenciación sexual debido a que las células haploides producidas se convertirán en gametos o esporas).

• A Nivel Genético

  (La meiosis se basa en el sobrecruzamiento de cromosomas y el reparto de cromátidas que generan una enorme variabilidad y recombinación genética en las células hijas).

1.4 Diferencias Entre Mitosis y Meiosis

• A Nivel Celular

  (La mitosis genera dos células hijas genéticamente iguales a diferencia de la meiosis que reduce a la mitad el número de cromosomas homólogos).

• A Nivel Orgánico

  (La mitosis se da en organismos unicelulares con reproducción asexual y en pluricelulares para el desarrollo o reparación de tejidos y órganos, a diferencia de la meiosis que sirve para generar gametos en células reproductoras sexuales y esporas en células reproductoras asexuales).

• A Nivel Genético

  (La mitosis realiza un reparto equitativo entre sus dos células hijas iguales, a diferencia de la meiosis en donde los cromosomas se combinan al azar dando 4 células hijas diferentes genéticamente).