BACHILLERATO Madrid, 2012 Ángel Antonio Hernández González MEIOSIS BACHILLERATO Madrid, 2012 Ángel Antonio Hernández González

GENERALIDADES Descubierta a finales del siglo XIX, a partir de estudios con una lombriz (parásito intestinal del caballo). El término meiosis proviene del griego “hilo, disminución” acuñado en 1905. Tipo de división celular exclusivo de células eucariotas, en el que partiendo de células diploides se reduce el número de cromosomas a la mitad, lo que origina células hijas haploides. MEIOSIS =MEIOSIS I + MEIOSIS II

MEIOSIS I DIVISIÓN REDUCCIONAL, reduce a la mitad el nº de cromosomas. Partimos de una célula diploide y al final de la meiosis I obtenemos 2 células haploides. Se divide en 4 fases: Profase I, metafase I, anafase I y telofase I.

PROFASE I Es la etapa más larga. Puede durar meses e incluso años. Los acontecimientos más importantes ocurren dentro del núcleo: sobrecruzamiento y recombinación genética. Al final de esta profase la envoltura nuclear se desintegra junto con el nucléolo y se estructura el huso mitótico.

PROFASE I – Leptoteno (hilos delgados) Los cromosomas comienzan a condensarse. Las parejas de cromosomas homólogos se unen entre sí y se enganchan por sus extremos a la lámina nuclear mediante la denominada placa de unión.

PROFASE I – Cigoteno (unión de hilos) Los cromosomas homólogos comienzan a asociarse de forma muy íntima y estrecha, gen a gen en toda su longitud, lo que se conoce como sinapsis. Los homólogos apareados durante esta etapa se denominan bivalentes.

PROFASE I – Paquiteno (hilos gruesos) Las cromátidas homólogas se entrecruzan en uno o más puntos e intercambian segmentos de ADN. Este proceso de cabalgamiento de una cromátida sobre otra se llama sobrecruzamiento o crossing-over. El sobrecruzamiento supone la recombinación genética o intercambio de genes entre las cromátidas no hermanas (homólogas) de las parejas de cromosomas homólogos, lo cual es una fuente de variabilidad genética a la hora de formar gametos.

PROFASE I – Paquiteno (hilos gruesos) Los cromosomas están tan juntos que no se observan los entrecruzamientos, pero sí se aprecian unas estructuras proteicas, los nódulos de recombinación, posiblemente responsables de los entrecruzamientos.

PROFASE I – Paquiteno (hilos gruesos) Quiasma es el punto (lugar físico) donde ocurre intercambio de material genético o “crossing over”.

PROFASE I –Diploteno (hilos dobles) Los complejos sinaptonémicos se desensamblan, con lo que los cromosomas homólogos se separan. Pero se mantienen unidos por los quiasmas.

PROFASE I –Diacinesis (movimiento de separación) Los cromosomas alcanzan su máximo grado de condensación. En cada bivalente se observan las 4 cromátidas (tétradas), con cada par de cromátidas hermanas unidas por sus centrómeros, mientras que las cromátidas no hermanas (homólogas) permanecen unidas a nivel de los quiasmas.

PROFASE I –Diacinesis (movimiento de separación) Los centrómeros se unen a las fibras del huso mitótico. Los bivalentes comienzan a migrar hacia el ecuador debido a la acción de las fibras del huso mitótico. La membrana nuclear se rompe y el nucleolo desaparece.

METAFASE I Los pares de cromosomas homólogos (bivalentes) se dirigen al plano ecuatorial del huso, donde se forma una placa metafásica integrada por todas las parejas de cromosomas homólogos. Los cinetocoros de la pareja de homólogos se orientan hacia los polos opuestos del huso y se unen a los microtúbulos cinetocóricos de sus respectivos polos.

ANAFASE I Los microtúbulos cinetocóricos se acortan, se rompen los quiasmas y los cromosomas son arrastrados hacia polos opuestos. Los cromosomas homólogos mantienen unidas sus dos cromátidas hermanas por sus centrómeros.

TELOFASE I Alrededor de cada juego haploide de cromosomas homólogos se desarrolla una envoltura nuclear transitoria, reaparece el nucléolo, las fibras del huso se despolimerizan y los cromosomas se descondensan ligeramente para volver a un estado interfásico muy breve, donde nunca hay duplicación de ADN. En la mayoría de las células se produce citocinesis, dándose 2 células hijas con la mitad de cromosomas (n) de la célula madre.

TELOFASE I

MEIOSIS II La meiosis II comienza inmediatamente después de la citocinesis. Además como los cromosomas tienen 2 cromátidas no se requiere una etapa de duplicación del ADN. Al final de la meiosis II se habrán repartido equitativamente las cromátidas hermanas y se forman células hijas haploides de cromosomas con una sola hebra.

PROFASE II Es muy breve. Se desintegra la envoltura nuclear y se forma un nuevo huso mitóticoen cada célula hija resultante de la meiosis I Los n cromosomas de cada célula hija se disponen con sus cromátidas divergentes en forma de aspa.

PROFASE II

METAFASE II Los cromosomas se distribuyen en la placa metafásica con sus cromátidas, también en aspa, orientados a polos opuestos del huso y unidos a sus respectivos microtúbulos cinetocóricos.

METAFASE II

ANAFASE II El acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos escinde las cromátidas hermanas por sus centrómeros y las arrastra hacia polos opuestos. En cada polo se agrupará un juego haploide de cromosomas con una sola cromátida.

ANAFASE II

TELOFASE II Se forman las envolturas nucleares alrededor de cada juego haploide de cromosomas formados por una única cromátida. Se descondensan los cromosomas y reaparecen los nucléolos. Simultáneamente se produce la división citoplasmática, obteniéndose 4 células haploides (n).

RESUMEN La meiosis origina: A) en la meiosis I, dos células haploides, con cromosomas de dos cromátidas. B) En la meiosis II cada una de las células anteriores vuelve a dividirse, resultando un total de cuatro células haploides, con cromosomas de una sola cromatida. Además, gracias al sobrecruzamiento y recombinación genética ocurridos en la profase I, cada una de las células posee combinaciones genéticas nuevas, lo que supone una elevada fuente de variabilidad genética.