Meiosi

La meiosi és un procés de divisió cel·lular en el qual una cèl·lula diploide (2n) experimenta dues divisions successives, amb la capacitat de generar quatre cèl·lules haploides (n). En els organismes amb reproducció sexual té importància ja que és el mecanisme pel qual es produeixen els òvuls i espermatozoides (gàmetes). Aquest procés es porta a terme en dues divisions nuclears i citoplasmàtiques, anomenades primera i segona divisió meiòtica o simplement meiosi I i meiosi II. Ambdues comprenen profase, metafase, anafase i telofase.

MEIOSI I

En meiosi 1, els cromosomes en una cèl·lula diploide es divideixen novament. Aquest és el pas de la meiosi que genera diversitat genètica.

Profase I

La Profase I de la primera divisió meiòtica és l’etapa més complexa del procés al seu torn es divideix en 5 sub-etapes, que són:

Leptotè

La primera etapa de Profase I és l’etapa del leptotè, durant la qual els cromosomes individuals comencen a condensar-se en filaments llargs dins del nucli. Cada cromosoma té un element axial, una armadura proteica que el recorre al llarg, i pel qual s’ancora a l’envolta nuclear. Al llarg dels cromosomes van apareixent uns petits engrossiments denominats cromòmers. La massa cromàtica és 4c i és diploide 2n.

Zigotè

Els cromosomes homòlegs comencen a acostar-se fins quedar recombinats en tota la seva longitud. Això es coneix com sinapsis (unió) i el complex resultant es coneix com bivalent o tètrada (nom que prefereixen els citogenetistes), on els cromosomes homòlegs (patern i matern) s’aparien, associant així cromàtides homòlogues. Producte de la sinapsis, es forma una estructura observable només amb el microscopi electrònic, cridada complex sinaptonèmic, unes estructures, generalment esfèriques, encara que en algunes espècies poden ser allargades.

La disposició dels cromòmers al llarg del cromosoma sembla estar determinat genèticament. Tal és així que fins i tot s’utilitza la disposició d’aquests cromòmers per poder distingir cada cromosoma durant la profase I meiòtica.

A més l’eix proteic central passa a formar els elements laterals del complex sinaptonèmic, una estructura proteica amb forma d’escala formada per dos elements laterals i un de central que es van tancant a manera de cremallera i que garanteix el perfecte aparellament entre homòlegs. En l’aparellament entre homòlegs també està implicada la seqüència de gens de cada cromosoma, la qual cosa evita l’aparellament entre cromosomes no homòlegs. A més durant el zigotè conclou la replicació de l’ADN (2% restant) que rep el nom de zig-ADN.

Paquitè

Una vegada que els cromosomes homòlegs estan perfectament aparellats formant estructures que es denominen bivalents es produeix el fenomen d’entrecreuament (crossing-over) en el qual les cromàtides homòlogues no germanes intercanvien material genètic. La recombinació genètica resultant fa augmentar en gran mesura la variació genètica entre la descendència de progenitors que es reprodueixen per via sexual.

La recombinació genètica està intervinguda per l’aparició entre els dos homòlegs d’una estructura proteica de 90 nm de diàmetre anomenada nòdul de recombinació. En ell es troben els enzims que mesuraven en el procés de recombinació.

Durant aquesta fase es produeix una petita síntesi d’ADN, que probablement està relacionada amb fenòmens de reparació d’ADN lligats al procés de recombinació.

Diplotè

Els cromosomes continuen condensant-se fins que es poden començar a observar les dues cromàtides de cada cromosoma. A més en aquest moment es poden observar els llocs del cromosoma on s’ha produït la recombinació. Aquestes estructures en forma de X reben el nom quiasmes. Cada quiasma s’origina en un lloc d’entrecreuament, lloc on anteriorment es van trencar dos cromàtides homòlogues que van intercanviar material genètic i es van reunir.

En aquest punt la meiosi pot sofrir una pausa, com ocorre en el cas de la formació dels òvuls humans. Així, la línia germinal dels òvuls humans sofreix aquesta pausa cap al setè mes del desenvolupament embrionari i el seu procés de meiosi no continuarà fins a aconseguir la maduresa sexual. A aquest estat de latència se li denomina dictiotè.

Diacinesis

Aquesta etapa amb prou feines es distingeix del diplotè. Podem observar els cromosomes una mica més condensats i els quiasmes. El final de la diacinesis i per tant de la profase I meiòtica ve marcat pel trencament de la membrana nuclear. Durant tota la profase I va continuar la síntesi d’ARN en el nucli. Al final de la diacinesis cessa la síntesi d’ARN i desapareix el nuclèol.

Metafase I

El fus cromàtic apareix totalment desenvolupat, els cromosomes se situen en el pla equatorial i uneixen les seves centròmers als filaments del fus.

Anafase I

Els quiasmes se separen de manera uniforme. Els microtúbuls del fus s’escurcen a la regió del cinetocor, amb el que s’aconsegueix remolcar els cromosomes homòlegs a costats oposats de la cèl·lula, juntament amb l’ajuda de proteïnes motores. Ja que cada cromosoma homòleg té només un cinetocor, es forma un joc haploide (n) en cada costat. En la repartició de cromosomes homòlegs, per a cada parell, el cromosoma matern es dirigeix ​​a un pol i el patern al contrari. Per tant el nombre de cromosomes materns i paterns que hi hagi a cada pol varia a l’atzar en cada meiosi. Per exemple, per al cas d’una espècie 2n = 4 pot ocórrer que un pol tingui dos cromosomes materns i l’altre els dos paterns, o bé que cada pol tingui un matern i un altre patern.

Telofase I

Cada cèl·lula filla ara té la meitat del nombre de cromosomes però cada cromosoma consisteix en un parell de cromàtides. Els microtúbuls que componen la xarxa del fus mitòtic desapareix, i una membrana nuclear nova envolta cada sistema haploide. Els cromosomes es desenrotllen novament dins de la carioteca (membrana nuclear). Passa la citocinesi (procés paral·lel en el qual se separa la membrana cel·lular en les cèl·lules animals o la formació d’aquesta en les cèl·lules vegetals, finalitzant amb la creació de dues cèl·lules filles). Després sol ocórrer la intercinesis, semblant a una segona interfase, però no és una interfase veritable, ja que no ocorre cap rèplica de l’ADN. No és un procés universal, ja que si no passa les cèl·lules passen directament a la metafase II.

Meiosi II

La meiosi II és similar a la mitosi. Les cromàtides de cada cromosoma ja no són idèntiques per raó de la recombinació. La meiosi II separa les cromàtides produint dues cèl·lules filles, cadascuna amb 23 cromosomes (haploide), i cada cromosoma té només una cromàtide.

Profase II

Profase Primerenca. Comença a desaparèixer l’embolcall nuclear i el nuclèol. Es fan evidents llargs cossos filamentosos de cromatina, i comencen a condensar-se com cromosomes visibles.

Profase Tardana II. Els cromosomes continuen escurçant i engrossint. Es forma el fus entre els centríols, que s’han desplaçat als pols de la cèl·lula.

Metafase II

Les fibres del fus s’uneixen als cinetocors dels cromosomes. Aquests últims s’alineen al llarg del pla equatorial de la cèl·lula. La primera i segona metafase poden distingir-se amb facilitat, en la metafase I les cromàtides es disposen en feixos de quatre (tètrada) i en la metafase II ho fan en grups de dos (com en la metafase mitòtica). Això no és sempre tan evident en les cèl·lules vives.

Anafase II

Les cromàtides se separen en les seves centròmers, i un joc de cromosomes es desplaça cap a cada pol. Durant la Anafase II les cromàtides, unides a fibres del fus en els seus cinetocors, se separen i es desplacen a pols oposats, com ho fan en l’anafase mitòtica. Com en la mitosi, cada cromàtide es denomina ara cromosoma.

Telofase II

En la telofase II hi ha un membre de cada parell homòleg a cada pol. Cada un és un cromosoma no duplicat. Es reensamblen els embolcalls nuclears, desapareix el fus acromàtic, els cromosomes s’allarguen en forma gradual per formar fils de cromatina, i ocorre la citocinesis. Els esdeveniments de la profase s’inverteixen en formar de nou els nuclèols, i la divisió cel·lular es completa quan la citocinesis ha produïts dues cèl·lules filles. Les dues divisions successives produeixen quatre nuclis haploide, cadascun amb un cromosoma de cada tipus. Cada cèl·lula resultant haploide té una combinació de gens diferent. Aquesta variació genètica té dues fonts:

  • Durant la meiosi, els cromosomes materns i paterns es barregen, de manera que cada un de cada parell es distribueix a l’atzar en els pols de l’anafase I.
  • S’intercanvien segments d’ADN.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s