MEIOSIS Dra. Carolina Ceriani

Ploidia: indica el numero de copias del numero básico de cromosomas. Se refiere al numero de “juegos” de cromosomas de una Celula. Haploide: células que tienen una sola copia de cada cromosoma. Diploides: células que tienen dos “juegos” de alelos, uno por cada progenitor (por ej. Celulas somaticas). En humanos la mayoría de las células son diploides (2n), a excepción de las sexuales que son haploides (n). EUPLOIDIA o NUMERO EUPLOIDE es el número normal de cromosomas de una especie por célula. Por ej. En humanos es 46. 22 pares de cromosomas autosómicos y un par sexual (XY ó XX).

Es típica de organismos eucariontes. Durante la formación de las gametas, el numero de cromosomas se reduce a la mitad, y se restaura cuando las dos gametas se fusionan durante la fecundacion. A excepcion de las GAMETAS, cada célula del cuerpo o SOMATICA de un individuo posee un número idéntico de cromosomas (46 en el caso del ser humano) los cuales se presentan de a pares. Un núcleo diploide contiene dos versiones muy similares de cada uno de los cromosomas uno paterno y otro materno. Las dos versiones se llaman HOMOLOGOS y se comportan como entidades independientes. Asi, el humano tiene 23 pares de cromosomas Homologos.

En la mayoria de plantas y animales, cuando algunas celulas se dividen, el resultado no es un par de nuevas celulas somaticas con la dotacion cromosomicas completa (DIPLOIDE o 2n) sino que originas celulas con la mitad del numero cromosomico (HAPLOIDE o n). Estas celulas reproductivas son las GAMETAS y la division que las origina es la MEIOSIS. Cuando una gameta femenina se une con una gameta masculina, forman un huevo o CIGOTA, con la dotación cromosómica nuevamente DIPLOIDE. REPRODUCCION SEXUAL

Cual es entonces la diferencia con la mitosis? En una mitosis común, las cromátides hermanas se unen al huso a traves del cinetocoro y migran cada una a un polo de la célula, de esta manera, cada célula hija hereda un juego de cromosomas materno y uno paterno.

En la meiosis, se producen gametas HAPLOIDES que contienen la mitad del número original de cromosomas. La meiosis empieza con el número diploide de cromosomas. La célula pasa por dos divisiones sucesivas, pero los cromosomas se duplican una sola vez dando como resultado cuatro células hijas, cada una con la mitad del número diploide de cromosomas que la célula madre.

Esto significa que van a tener: un solo cromosoma de cada par de homologos. Esto significa tambien: Cada gameta tendrá la copia materna ó paterna de un gen.

PROCESOS ESENCIALES DE LA MEIOSIS REDUCCION DEL NUMERO DE CROMOSOMAS. SEGREGACION AL AZAR DE LOS CROMOSOMAS INTERCAMBIO DE INFORMACION, “CROSSING OVER”

En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, Meiosis I Fases de la Meiosis                                                                              En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, Meiosis I (Reducción) y Meiosis II (División). La Meiosis produce 4 células haploides. A la meiosis también se la conoce como división reduccional. En Meiosis I se reduce el nivel de ploidía desde 2n a n (division Reduccional) En Meiosis II se divide el "juego"  de cromosomas remanente en un proceso similar a la mitosis (división ecuacional). La mayor diferencia en el proceso ocurre durante la Meiosis I.

Durante la Profase I tiene lugar un evento clave el apareamiento de los cromosomas homólogos. PROFASE I: Pueden reconocerse varios estadios: LEPTONEMA: (del griego leptos: delgado y nema: filamento) el núcleo aumenta de tamaño y los cromosomas comienzan a visualizarse, sin  embargo son diferentes a los de una mitosis ya que son delgados, pese a que ya han duplicado su ADN durante la fase S de la interfase y poseen 2 cromátidas cada uno.

CIGONEMA: (del griego zygon: pareja) los cromosomas homólogos replicados se alinean mediante el proceso de sinapsis. La estructura resultante se denomina tétrada, por estar formado por las dos cromátidas de cada cromosoma, y por lo tanto cuatro en total denominado BIVALENTES. La sinapsis resulta de la formación del complejo sinaptonémico entre los cromosomas homólogos. Está formado por dos componentes laterales formado por proteínas básicas como la lisina y arginina y un componente central que tiene además ARN. La sinapsis se realiza a través de filamentos transversales y la red longitudinal del componente central. También aparecen estructuras elipsoidales densas denominadas nódulos de recombinación.

Mantiene a los cromosomas homólogos en contacto lineal y consiste en un núcleo proteico (el elemento central) en forma de escalera de mano, a cuyos costados se alinean los dos homólogos. Las cromátidas hermanas están mantenidas muy juntas a uno de los dos lados del eje proteico y su ADN se encuentra parcialmente extendido formando una serie de bucles. Los nódulos de recombinación funcionan como máquinas de recombinación enzimática que acerca regiones equivalentes de ADN materno y paterno para que el entrecruzamiento tenga lugar.

Meiosis de Solanum lycopersicum (tomate), las flechas indican los                                                                                                                                                                                           Meiosis de Solanum lycopersicum (tomate), las flechas indican los centrómeros con cinetocoros Complejo sinaptonómico de Solanum lycopersicum (tomate), la flecha indica el nódulo de recombinación

PAQUINEMA: (del griego pachys: grueso) los cromosomas se acortan y se completa el apareamiento de los homólogos. Lo más importante es el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over. El nódulo de recombinación sería el lugar donde se produce el entrecruzamiento, ya que es un complejo multienzimático encargado de reunir las comátidas paternas y maternas y producir en ellas los cortes y empalmes necesarios.

DIPLONEMA: (del griego diploos: doble) los cromosomas homólogos se separan,si bien todavía permanecen unidos a nivel de los quiasmas (del griego khiasma: cruz). El complejo sinaptonémico se desintegra.

DIACINESIS: la condensación de los cromosomas se acentúa aún más,                                                                                                                                                                                                          Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.                                                                                                                                                                                                          Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.                                                                                                                                                                                                          Modificado de: http                                                                                                                                                                                                          Modificado de: http DIACINESIS: la condensación de los cromosomas se acentúa aún más, el nucleolo se disuelve, desaparece la membrana nuclear, y se forma el huso mitótico.

En la Metafase I las tétradas se alinean en el ecuador de la célula. Las fibras del huso se "pegan" al centrómero de cada par homólogo y los eventos subsiguientes son similares a la mitosis. ANAFASE I: las tétradas se separan y los cromosomas son arrastrados a los polos opuestos por las fibras del huso. Los centrómeros permanecen intactos.

se puede formar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunos animales TELOFASE: La Telofase I es similar a la mitosis, salvo que al final cada polo de la "célula" solo posee un grupo de cromosomas replicados. Dependiendo de la especie, se puede formar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunos animales pueden dividir sus centríolos durante esta fase. La telofase puede estar ausente en algunas especies. De existir, está seguida por una interfase denominada intercinesis; a diferencia de la interfase mitótica, no hay duplicación de material genético ya que cada cromosoma ya tiene dos cromátidas. La otra diferencia es que estas cromátidas hermanas ya no son genéticamente idénticas, debido al fenómeno de entrecruzamiento.

Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.                                                                                   Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/. Durante la Profase II, la membrana nuclear (si se formó durante la Telofase I) se disuelve, y aparecen las fibras del huso, al igual que en la profase de la mitosis. En realidad la Meiosis II es muy similar a la mitosis.

La Metafase II es similar a la de la mitosis, con los cromosomas en el plano ecuatorial y las fibras del huso pegándose a las caras opuesta de los centrómero en la región del cinetocoro. Durante la Anafase II, el centrómero se divide y las entonces cromátidas, ahora cromosomas, son segregadas a los polos opuestos de la célula.

La Telofase II es idéntica a la Telofase de la mitosis. La citocinesis separa a las células.

Consecuencias geneticas de la meosis Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula diploide (ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células haploides (23 cromosomas). Esta reducción a la mitad es la que permite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie. 2. Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over permite que se intercambie la información. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus abuelos. 3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la separación de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la anafase I y II,  se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética.

COMPARACION ENTRE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS La Mitosis mantiene el nivel de ploidía mientras que la meiosis lo reduce.  La Meiosis puede considerarse como una fase de reducción del número de cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente.  La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas células de un organismo multicelular, mientras que la mitosis es mas común

Diferencias esenciales entre la mitosis y la meiosis: MITOSIS MEIOSIS Células somáticas Células sexuales Cada replicación del ADN es seguida por una división celular. Cada replicación del ADN es seguida de dos divisiones celulares Síntesis del ADN en fase S, seguida de G2 Síntesis de ADN en fase S, G2 corta o falta. Cada cromosoma evoluciona en forma independiente Los homólogos se aparean y se recombinan Dura 1 hora aprox. En el hombre dura 24 días, y en la mujer años. No hay variabilidad Variabilidad genetica.

Los gametos femeninos y masculinos La formación de gametos por meiosis se llama gametogénesis y es diferente en hombres y en mujeres. En los machos, la gametogénesis tiene como resultado la formación de células espermáticas y se llama espermatogénesis. La producción de espermatozoides ocurre en los testículos, órganos reproductores masculinos. En la hembra, los óvulos se forman en los ovarios que son los órganos reproductores. La formación de gametos en las hembras se llama ovogénesis.

Tanto la ovogénesis como la espermatogénesis tienen como resultado la formación de gametos haploides. Sin embargo, hay diferencias entre ambos tipos de gametogénesis, la espermatogénesis forma cuatro espermatozoides del mismo tamaño y la ovogénesis forma un óvulo grande al igual que tres cuerpos polares que se desintegran y solo el óvulo es un gameto funcional.

Ovulacion,meiosis I Fecundacion, meiosis II

http://highered. mcgraw-hill. com/olcweb/cgi/pluginpop. cgi http://highered.mcgraw-hill.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::535::535::/sites/dl/free/0072437316/120074/bio17.swf::Comparison%20of%20Meiosis%20and%20Mitosis http://www.pbs.org/wgbh/nova/body/how-cells-divide.html http://www.cellsalive.com/mitosis.htm