7 de marzo de 2012

Meiosis

Meiosis

La  meiosis  es  un  proceso  de  división  presente  en  las  células  germinales  que  genera  gametos  femeninos  y masculinos  haploides  a  partir  de  células  diploides  (2n),que  experimentarán  dos  divisiones  celulares sucesivas con la finalidad de generar cuatro células haploides (1n).





Este proceso requiere de  dos divisiones celulares, una reduccional (meiosis I) y una ecuacional (meiosis II), ambas  comprenden  profase,  metafase,  anafase  y  telofase.  Durante  la  meiosis  I  los  miembros  de  cada  par homólogo  de  cromosomas  se  distribuyen  en  diferentes  núcleos.  En  la  meiosis  II,  las  cromátidas  hermanas
que formaban cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las células hijas.

Los errores en la meiosis son los principales responsables de múltiples anomalías cromosómicas.( La meiosis consigue  mantener  constante  el  número  de  cromosomas  de  las  células  de  la  especie  para  mantener  la información genética.)

Meiosis I (división reduccional)

Consiste  en  la  segregación  de    cada  uno  de  los  cromosomas  homólogos,  dividiendo  posteriormente  la  célula 2n 4c en dos células haploides con cromosomas de 2 cromátides(1n2c).

La meiosis I incluye:

La profase I de la primera división meiótica:Es la etapa más compleja y prolongada, en ella se lleva a cabo  el apareamiento de los cromosomas homólogos y  frecuentes entrecruzamientos. Esta etapa se divide en 5 subetapas, que son las siguientes:

  1.  Leptoteno:  en  ésta  etapa  los  cromosomas  individuales  comienzan  a  condensarse  en  filamentos  largos dentro del núcleo. (Aparecen pequeños engrosamientos denominados cromómeros.)
  2. Zigoteno:  los  cromosomas  homólogos    se  aparean  (sinapsan)  en  toda  su  longitud,  formando  los  llamados bivalentes,  gracias  a  la  formación  del  complejo  sinaptonémico  constituido    por  tres  elementos  paralelos, electrodensos, uno central y dos laterales llamados sinaptómeros. La  secuencia  génica  de  los  cromosomas  es  la  que  determina  si  ocurre  o  no  el  apareamiento  entre  los cromosomas.
  3. Paquiteno:  los  cromosomas  se  ha  ido  acercando y  cada  cromosoma  aparece  formado  por  dos  cromátides, por lo cual el bivalente presenta cuatro filamentos (tétrada) en íntima asociación. En esta fase el fenómeno de entrecruzamiento o “crossing-over”, en el cual,  las  cromátidas  homólogas  intercambian  material genético. 
     
  4. Diploteno:  comienza  la  separación  de  los  bivalentes,  quedando  unidos  en  determinados  puntos,  llamados quiasmas,  que  son  manifestaciones  citológicas  del  intercambio  de  material  genético.  Este  mecanismo permite que cada cromosoma de un gameto de un individuo pueda llevar genes de ambos progenitores.  En  la  formación de los gametos femeninos ocurre una etapa de pausa en éste momento de la meiosis. De esta  manera,  la  línea  germinal  de  los  óvulos  humanos,  se  detienen  en  el  séptimo  mes  de  desarrollo embrionario y su proceso meiótico se continúa hasta que se alcanza la madurez. A esta etapa de “latencia” se le llama dictioteno.
  5.  Diacinesis:  Los  cromosomas  se  han  contraído  aún  más  y  los  quiasmas  se  han  desplazado  completamente  hacia sus extremos (terminalización).

Continúa el ciclo celular, teniendo lugar la metafase I, anafase I y telofase I.

Meiosis II (división ecuacional)

Este proceso es similar a la meiosis I, en esta no hay fase S por lo cual al inicio del ciclo la célula es 1n 2c; sin embargo  en  anafase  II  las  cromátidas  de  cada  cromosoma  migran  hacia  polos  opuestos  y  como  resultado  se obtienen  células hijas haploides 1n 1c (con una sola cromátida).

Importancia biológica de la meiosis
  • La  reducción  a  la  mitad  del  número  cromosómico  permite  que  la  fecundación  mantenga  el  número  decromosomas de la especie.
  •  El  apareamiento  de  los  homólogos  y  el  posterior  “crossing-over”  permite  el  intercambio  de  informacióngenética.
  •  Durante  la  anafase  I  y  II  se  distribuyen  los  cromosomas  maternos  y  paternos  al  azar,    teniendo  como consecuencia la diversidad genética.
  • El nuevo individuo hereda información genética única.

Comparación entre meiosis y mitosis

La  mitosis  se  lleva  a  cabo  sólo  en  células  somáticas  (2n),  dando  como  resultado  la  formación  de  células idénticas mientras que la meiosis  sólo se presenta en células germinales que formarán los gametos  (1n) y en esta ocurre recombinación génica.

Anomalías numéricas y estructurales en la meiosis

Durante  la  meiosis  debe  ocurrir  la  correcta  separación  de  los  cromosomas,  en  caso  contrario  se  pueden presentar diferentes anomalías:

-La  no  disyunción  cromosómica  consiste  en    la  falta  de  separación de cromosomas  homólogos  o  en  cromátides hermanas; se presenta durante la primera o la segunda división meiótica de las células germinales y puede afectar a cromosomas autosómicos y a los cromosomas sexuales. Las células hijas pueden recibir 24  o  22  cromosomas,  en  lugar  de  recibir  23  cada  una;  de  esta  manera  al  ocurrir  la  fecundación  con  un  gameto normal se produce un individuo con 47 cromosomas (trisomía) o con 45 cromosomas (monosomía).

-La traslocación consiste en la ruptura de un fragmento de un cromosoma y la posterior unión del fragmento a otro  cromosoma. Se  pueden  presentar de manera balanceadas,  la  ruptura  y  unión  entre  los  cromosoma,  que ocurre sin pérdida de material genético esencial y los individuos pueden tener apariencia normal, mientras que en el caso de las no balanceadas, se pierde parte del cromosoma con la aparición de un fenotipo alterado, por ejemplo  las   ocurridas  entre  los  brazos  largos  de  los  cromosomas  14  y  21,  una  de  las  causas  de  síndrome  de Down. Las traslocaciones  más comunes ocurren entre los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.

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