Meiosis

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En la reproducción celular, una célula madre da lugar a células hijas. En la meiosis, una célula madre diploide (2n) da lugar a cuatro células hijas haploides (n). ¿Cómo ocurre esto? A continuación te lo contamos.

La división celular meiótica es un tipo especial de división del núcleo celular relacionada con los procesos de reproducción sexual. Se originan cuatro núcleos haploides (n) a partir de un núcleo diploide (2n). Como resultado, tenemos los gametos.

Este tipo de división celular consta de dos divisiones sucesivas: primera y segunda división meiótica. Cada una de estas divisiones tienen varias fases: profase, metafase, anafase y telofase, a las que sigue la citocinesis.

Imagen creada por editZ – www.centroestudiosmfp.es

Primera división meiótica (reduccional)

La primera división meiótica consiste en una mitosis reduccional. En ella, se suceden los siguientes acontecimientos importantes:

  • Apareamiento de cromosomas homólogos
  • Recombinación genética
  • Segregación de los cromosomas homólogos

A continuación detallamos cada una de las fases de la primera división meiótica.

PROFASE I

Es la fase más compleja de la meiosis, y la de mayor duración. Se distinguen seis etapas: proleptoteno, leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.

El proleptoteno es una fase que muchas veces se considera premeiótica. En ella,  ya se ha producido la duplicación del ADN (fase S) y los cromosomas apenas se distinguen.

En el leptoteno comienza la condensación de los cromosomas, que ya están divididos longitudinalmente en dos cromátidas, y se unen a la membrana nuclear, a través de las placas de unión, en zonas próximas a la localización de los centriolos. Comienza a formarse el huso mitótico.

En la fase zigoteno, los cromosomas homólogos se aparean entre sí, originándose en la zona de contacto una estructura llamada complejo sinaptonémico, necesario para que se produzca el entrecruzamiento (sobrecruzamiento, crossing-over, que se trata de un intercambio de fragmentos). A cada pareja de cromosomas se les llama bivalente (o tétrada).

El sobrecruzamiento o crossing-over es un intercambio de fragmentos entrre los cromosomas homólogos

Durante el paquiteno tiene lugar el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas. Los puntos de sobrecruzamiento corresponden a los nodos de recombinación que contienen las enzimas necesarias para el intercambio de genes entre las cromátidas de los dos cromosomas homólogos (ADN polimerasa, ADN ligasa y otras), ya que este proceso implica la rotura de la doble hélice en los fragmentos que van a ser intercambiados y una posterior fusión en su nueva localización.

En el diploteno, los cromosomas homólogos comienzan a separarse, aunque aún permanecen unidos en los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento (quiasmas). Y se inicia la desaparición de los complejos sinaptonémicos. Es la etapa más larga (días, e incluso años) y, al final de la etapa, los cromosomas empiezan a desespiralizarse y adquieren un aspecto más laxo.

Diacinesis. Los cromosomas aparecen de nuevo alcanzando su máximo grado de empaquetamiento. Los quiasmas se van desplazando hacia los extremos de la zona del bivalente (terminalización de los quiasmas). En esta fase, la membrana nuclear y el nucleolo comienzan a desaparecer.

PROMETAFASE I

Durante la prometafase I, se completa la desaparición de la membrana nuclear y el nucléolo. Comienza entonces la unión de las parejas de cromosomas (totalmente condensados) a los microtúbulos cinetocóricos.

METAFASE I

En esta fase, los cromosomas emigran hacia el plano ecuatorial, dando lugar a la placa metafásica. La diferencia con la mitosis es que la placa metafásica está formada por pares de cromosomas homólogos en la mitosis y no por cromosomas individuales. Al final de esta etapa, desaparecen los últimos quiasmas.

ANAFASE I

En la anafase I, se separan los cromosomas apareados o bivalentes, y cada uno de ellos (constituido a su vez por dos cromátidas) emigra hacia uno de los polos. En el caso de la mitosis, se separaban cromátidas hermanas, no los cromosomas homólogos.

TELOFASE I

Durante la telofase I, la división nuclear concluye con la formación de dos núcleos hijos (con un juego completo de cromosomas). Vuelvena a aparecer la membrana nuclear y el nucléolo.

A continuación se produce la citocinesis, por estrangulamiento en células animales, o por tabicación en células vegetales.

En el período que transcurre entre la primera división meiótica y la segunda no existe fase de duplicación o fase S.

Segunda división meiótica (ecuacional)

La segunda división meiótica (o mitosis ecuacional) equivale a una mitosis normal, en la que las dos cromátidas de cada cromosoma se separan y emigran hacia los polos opuestos del huso acromático.

Debido a la primera división meiótica, cada núcleo de las células hijas contiene un cromosoma de cada pareja de homólogos, constituido, a su vez, por dos cromátidas. En consecuencia, la segunda división meiótica dará como resultado cuatro células haploides. Sin embargo, la dotación genética de cada una de las células es el producto de la recombinación entre cromosomas homólogos, los cuales tienen distinto origen, paterno y materno. Se produce por tanto, una mezcla de caracteres genéticos diferentes.

La segunda división meiótica consta de cinco fases: profase II, prometafase II, metafase II, anafase II y telofase II.

Significado biológico de la meiosis

A nivel genético, la meiosis implica una fuente de variabilidad de la información. El sobrecruzamiento da lugar a nuevas combinaciones de genes en los cromosomas (azar). Cada cuatro células finales dispone de un conjunto de “n” cromátidas que no es idéntico al de las otras.

A nivel celular, se produce una reducción cromosómica, pues las células “2n” se convierten en células “n”.

Y respecto al nivel orgánico, implica que las células haploides se convertirán en gametos o en esporas.

 

En la siguiente tabla tienes las diferencias entre los dos tipos de reproducción celular: la mitosis y la meiosis.

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