Meiosis Genética y diversidad

Durante la meiosis las células sexuales experimentan una “doble division”, manteniendo todos sus originales genes, pero reduciendo sus cromosomas a la mitad, ejemplo de 46 a 23 en el ser humano + = Sperm (23) + Egg (23) = Fertilized Cell (46)

MEIOSIS proceso de división celular por el que a partir de una célula madre diploide (2n) se obtienen cuatro células hijas haploides (n) Durante la meiosis se producen dos divisiones celulares consecutivas conocidas como meiosis I y meiosis II. La primera, es más compleja que la segunda, es una división reduccional en la cual se pasa de una célula diploide (con 2n cromosomas) a dos células haploides (con n cromosomas) cada una de ellas con 2n cromátidas. La segunda división es similar a una división mitótica, y en ella a partir de las dos células haploides con 2n cromátidas se obtienen cuatro células haploides (n)

Sólo 1 cromosoma de cada par de homólogos vá para cada gameto

FASES DE LA MEIOSIS MEIOSIS REDUCCIONAL Meiosis I En ella tienen lugar algunos sucesos importantes: a diferencia de la mitosis, no ocurre separación de cromátidas, sino que cada cromosoma se duplica, es decir hace su par homólogo emigrando a cada polo del huso. Durante esta primera división meiótica hay un intercambio de alelos (genes alternos que representan el código para una misma característica) entre las cromátidas de los pares homólogos de los cromosomas duplicados. Este intercambio(crossing over) va a suponer la formación de cromátidas con diferente constitución genética que en la célula madre (principio de la diversidad). al igual que la mitosis también se divide en 4 fases: Profase 1, Metafase 1, Anafase 1 y Telofase 1 con una posterior fase llamada intercinesis. La profase es la mas llamativa.

MEIOSIS I - PROFASE 1 La profase I incluye la recombinación del material genético y la disposición al azar de los pares homólogos, produciendo la diversificación de las células  haploides resultantes.  Se divide en Leptoteno Cigoteno Paquiteno Diploteno Diacinesis

PROFASE I LEPTOTENO Los cromosomas se hacen visibles y a menudo se disponen en una configuración en ramillete, con uno o ambos extremos de los cromosomas reunidos en un punto de la membrana nuclear interna. En el leptoteno, se inicia la recombinación entre los cromosomas por roturas de doble hebra provocados por la endonucleasa”Spo11”, altamente conservada

PROFASE I ZIGOTENO Se forma el complejo sinaptonémico, una estructura proteica con forma de escalera formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera y que garantiza el perfecto apareamiento entre homólogos. En el apareamiento entre homólogos también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual evita el apareamiento entre cromosomas no homólogos. En esta fase cada pareja de cromosomas se llama bivalente (dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada (cromátidas muy espiralizadas unidas por quiasmas o centrómeros).

PROFASE I PAQUITENO Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se concluye en ésta fase el fenómeno de recombinación genética (crossing over), esto es, el intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos de cada pareja.

PROFASE I DIPLOTENO Los cromosomas continúan condensándose hasta que se pueden comenzar a observar las dos cromátidas de cada cromosoma, por lo que a los cromosomas bivalentes del paquiteno los podemos denominar ahora tétradas. Además en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el nombre quiasmas. En este punto la meiosis puede sufrir una pausa, como ocurre en el caso de la formación de los óvulos humanos. Así, la línea germinal de los óvulos humanos sufre esta pausa hacia el séptimo mes del desarrollo embrionario y su proceso de meiosis no continuará hasta alcanzar la madurez sexual.

PROFASE I DIACINESIS En esta fase los cromosomas se han contraido aun mas y los quiasmas se han desplazado completamente hacia sus extremos (terminalización). Esta etapa apenas se distingue del diploteno. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucleolo

MEIOSIS I - METAFASE 1 Comienza con la rotura de la membrana nuclear. Se forma el huso acromático a partir de los centrosomas que se colocan en los polos de la célula. Las parejas de cromosomas homólogos se unen al huso en el centro de la célula a través de sus centrómeros. Los quiasmas son todavía visibles

MEIOSIS I - ANAFASE 1 Los cromosomas homólogos se separan y se mueven hacia polos opuestos guiados por las fibras del huso. Como consecuencia desaparecen los quiasmas. Los cromosomas homólogos se separan, pero las cromátidas hermanas permanecen unidas por su centrómeros. Cada célula hija ha recibido un miembro de cada par de homólogos. (Obsérvese que los cromosomas resultantes son cromosomas recombinantes).

MEIOSIS I - TELOFASE 1 Se forman dos nuevas membranas nucleares y se separan dos nuevas células haploides (n) con 2n cromátidas . Esta parte del ciclo meiótico varía de unos organismos a otros, así en algunos no se forma membrana nuclear y se pasa directamente a la segundadivisión meiótica. En cualquier caso lo que nunca se produce entre la primera y la segunda división meiótica es la síntesis de nuevo ADN.

FASES DE LA MEIOSIS MEIOSIS ECUACIONAL Meiosis II se parece a la mitosis, excepto que no esta precedida por la duplicación de material cromosómico. Puede haber interfase corta, pero muchas veces de la telofase I se pasa profase II, durante la cual las envolturas nucleares se desintegran y comienzan a aparecer nuevas fibras de huso. En la metafase II, los pares de cromátidas se alinean en el plano ecuatorial. Es el segundo PUNTO DE REGULACION de la meiosis de oocitos de vertebrados antes de la fecundación. En la anafase II las cromátidas se separan, . En la telofase II se forma una envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas. Ahora hay cuatro núcleos , cada uno de los cuales tiene el número haploide de cromosomas.

Células madre La gran esperanza en la terapia de graves y devastadoras enfermedades Y también el gran dilema ético

Proliferación y diferenciación celular A medida que las células se diferencian su tasa de proliferación generalmente disminuye La mayoría de células de animales adultos se encuentra detenidas en Go.. La mayoría de los tipos de células diferenciadas en animales adultos no son capaces de proliferar Es aquí donde cumplen su función las células madres autorenovables.

Células diferenciada que SI tienen la capacidad de proliferar Fibroblastos reparando cortes o heridas Células del endotelio de vasos sanguíneos proliferan para crear nuevos vasos sanguíneos en zonas con deficiente circulación Células del músculo liso( arterias, intestino, pulmón.) Células epiteliales de hígado , páncreas reemplazando tejido dañado células de músculo esquelético y cardíaco NO SON CAPACES DE PROLIFERAR

CÉLULAS MADRE supliendo las necesidades de reposición o reparación Muy evidente en el caso de células sanguíneas, células epiteliales de la piel y el pelo, y del tracto digestivo Su papel en éste caso es el mantenimiento de las poblaciones celulares diferenciadas En el músculo esquelético se denominan células satélite Se han identificado en cerebro, retina corazón, pulmón, riñón y es posible que la mayoría –si no todos- los tejidos - contengan células madre.

Aplicaciones médicas de terapia con células madre (células madre de adulto) Podrían emplearse para sustituir tejidos dañados y tratar diversas enfermedades como: Diabetes y trastornos neurodegenerativos, Parkinson, Alzheimer (células madre de adulto) Papel muy evidente en trasplante de médula ósea en pacientes con quimioterapia. Para tratar quemaduras heridas y úlceras.

Células madre embrionarias, clonación terapéutica Son más fáciles de aislar y amplificar, crecen indefinidamente como poblaciones puras Puede inducirse la diferenciación de las mismas en una variedad de tipos celulares, mediante la adición de los factores de crecimiento apropiados. Proporcionan la mayor esperanza para el tratamiento de enf. de Parkinson, Alzheimer , Diabetes y lesiones de la médula espinal. La combinación de la técnica de clonación por transferencia de núcleos de células somáticas y la posterior manipulación de células madre embrionarias se ha manejado con éxito. Para aplicarla en el hombre se necesita superar detalles técnicos y éticos.

Gracias……