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Dudas comunes sobre cromosomas, mitosis y meiosis. (Tercera Parte)
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M_Gabriela:
Meiosis. Tercera Parte
Bueno, empezamos con la última entrega. Como les comenté en la Segunda Parte, la Meiosis es un proceso de división reduccional. A partir de una célula diploide, se obtienen células haploides. Está asociada a la formación de gametas en organismos con reproducción sexual, las cuales al unirse (en la fecundación) restablecen la ploidía original. Otra de las características importantes de este proceso es que es responsable de generar diversidad genética en la especie.
La Meiosis puede verse como dos divisiones celulares seguidas. Se replica el ADN solo una vez, antes de la primera división, por lo que una célula que termina de hacer Meiosis genera 4 células con la mitad de “sets” de cromosomas.
En la figura siguiente se muestra un esquema de la Meiosis.
EDIT: Fe de erratas: Las células que pasan Meiosis I, cuando duplican su material, no son 4n. Son 2n (diploides), pero cada cromosoma está duplicado por lo que tienen el doble de moléculas de ADN. Son 2n y tienen 92 moléculas de ADN.
Si bien son dos divisiones que poseen las mismas fases que la mitosis: Profase, Metafase, Anafase y Telofase, hay que destacar que en ciertas etapas ocurren eventos únicos de la Meiosis. En la Profase I ocurre el entrecruzamiento (o crossing-over) de cromátides no hermanas. La Profase I es la fase más compleja y larga. Se divide en 5 sub-etapas:
1. Leptonema o leptoteno (condensación de la cromatina)
2. Cigonema o cigoteno (formación del complejo sinaptonémico)
3. Paquinema o paquiteno (entrecruzamiento)
4. Diplonema o diploteno (observación de quiasmas)
5. Diacinesis (desaparición de membrana nuclear y nucléolo)
A medida que los cromosomas se condensan, ocurre la sinapsis o unión de los cromosomas homólogos. Como cada homólogo esta duplicado, la estructura resultante se conoce como bivalente o tétrada. Como producto de la sinapsis se forma el Complejo Sinaptonémico. Esta estructura proteica con forma de escalera, está formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera y que garantiza el perfecto apareamiento entre homólogos, como lo muestra la siguiente figura. De esta manera, se asegura que ocurra entrecruzamiento únicamente entre una cromátide de un homólogo y una cromátide del otro homólogo.
La formación del Complejo Sinaptonémico ocurre durante el Cigoteno. En la siguiente fase, el Paquiteno, ocurre el evento más importante de la Meiosis que es el entrecruzamiento o crossing-over, en el cual las cromátides homólogas o no hermanas intercambian material genético. La recombinación genética está mediada por la aparición del nódulo de recombinación. En él se encuentran las enzimas para recombinación.
La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual.
Los quiasmas indican los lugares en donde ha ocurrido entrecruzamiento entre cromátides. Son puntos en donde todavía están unidas las cromátides.
En general, ocurren entre uno y dos entrecruzamientos por tétrada.
En el caso de los cromosomas sexuales, existen dos regiones de apareamiento localizadas en los extremos:
– 2.6 Mb en el extremo del brazo corto (p). Siempre hay recombinación genética.
– 320 Kb en el extremo del brazo largo (q). No siempre hay apareamiento ni entrecruzamiento.
La división sigue como en una mitosis. Cabe destacar que en la Anafase I, como se indicó en el primer esquema, ocurre la segregación de los pares de cromosomas homólogos. Luego de la citocinesis suele ocurrir la intercinesis, parecido a una segunda interfase, pero no es una interfase verdadera, ya que no ocurre ninguna réplica del ADN.
Atención: Los citos secundarios tienen 46 moléculas de ADN cada uno. En circunstancias normales los llamaríamos 2n. Sin embargo, la Meiosis I es la que se considera reduccional, ya que la separación ocurre a nivel de los cromosomas homólogos. Luego, en los citos secundarios queda un cromosoma duplicado (aunque por la recombinación genética las cromátides no son enteramente iguales). Se considera que este cito ya es haploide, al no tener su homólogo, y se lo designa n, aunque hay que tener en cuenta que es un cromosoma duplicado. Por eso, en la segunda división, se separan las cromátides.
La Meiosis II es similar a la mitosis aunque ocurren eventos únicos:
- No hay duplicación de ADN.
- Las cromátides de cada cromosoma ya no son idénticas a razón de la recombinación genética.
- Se produce la segregación al azar de las cromátides hermanas.
Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploides, cada uno con un cromosoma de cada tipo.
La meiosis es fuente de variabilidad genética por:
1. Segregación al azar de los cromosomas en la anafase I y anafase II. El número de diferentes óvulos o espermatozoides producido por una persona es más de 8 millones.
2. Recombinación genética entre los cromosomas homólogos.
También hay que agregar que las distintas combinaciones entre óvulos y espermatozoides en la fecundación contribuyen a la variabilidad genética.
Para terminar, me gustaría hablar un poco sobre la gametogénesis, que es el proceso por el cual se forman las gametas mediante la Meiosis. En los machos, ocurre la espermatogénesis y en las hembras, la ovogénesis. La espermatogénesis ocurre en los testículos (la maduración de los espermatozoides ocurre en el epidídimo) mientras que la ovogénesis ocurre en los ovarios. El siguiente esquema resume los pasos y nombres de las células en cada paso. Cualquier consulta sobre este tema, preguntar!
Recuerden que:
El espermatocito u ovocito primario (2n) es el que hace Meiosis I. Separación de cromosomas homólogos.
El espermatocito u ovocito secundario (n) es el que hace Meiosis II. Separación de cromátides hermanas.
Como consecuencia se forman 4 espermátides (n) (que madurarán a espermatozoides) y, por otro lado, un óvulo (n) más tres corpúsculos polares.
Cualquier duda, pregunten!
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