Meiosi

Cos'è la meiosi?

IL Meiosi È il tipo di divisione cellulare che caratterizza gli organismi eucariotici nel cui ciclo di vita c'è una fase di riproduzione sessuale. Attraverso questo processo il numero di cromosomi delle cellule che sono divise è ridotto della metà, quindi è anche noto come "divisione riduzione".

Secondo le basi della teoria cellulare "ogni cellula proviene da un'altra cellula" ed è noto che una cellula dà origine a un'altra attraverso un processo di divisione che consiste nella duplicazione dei suoi componenti interni (DNA, proteine, ecc.) e la sua separazione in due celle "figlie", che sono praticamente identiche tra loro.

Questo processo consente la continuità della vita e la trasmissione "inalterata" del materiale genetico verso le generazioni seguenti. La meiosi si verifica sia nelle cellule degli organismi multicellulari che negli organismi unicellulari (protozoi, lieviti e batteri, tra molti altri).

Per alcuni organismi questa è la principale forma di riproduzione ed è nota come riproduzione asessuata. Tuttavia, la riproduzione di esseri viventi multicellulari, che hanno cicli di sviluppo diversi, è un po 'più complessa e implica che tutte le cellule dello stesso organismo sono formate da una cellula molto speciale chiamata Cystone.

Lo zigote è il frutto di un processo chiamato riproduzione sessuale, che implica la fusione di due cellule gametiche o sessuali, prodotta da due individui diversi (di solito un "maschio" e una "femmina") e che hanno la metà delle informazioni genetiche ciascuna.

Il processo di produzione di queste cellule sessuali è ciò che è noto negli organismi multicellulari come meiosi e ha la funzione principale della produzione di cellule con metà del carico cromosomico, cioè cellule aploidi.

Funzione di meiosi

Schema di sintesi di meiosi: 1) duplicazione dei cromosomi 2) accoppiamento di cromosomi omologhi 3) cross -riking 4) prima divisione meiotica (uno di ciascuno dei cromosomi duplicati da figlie cellulare) 5) Seconda divisione meiotica (un cromosoma di ciascuno per per pericoloso figlie cellulare) (fonte: Peter Coxhead [CC0] tramite Wikimedia Commons)

La meiosi è il "cuore" centrale o ".

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Questo processo implica la combinazione di due diversi genomi, che termina con la formazione di prole con una "nuova" dote genetica, che a sua volta implica un aumento della variabilità.

Attraverso questa divisione cellulare riduzionale, alcune cellule specializzate nel corpo di animali e piante multicellulari che sono conosciute come cellule della linea germinale, producono sesso o cellule gametiche che, quando si fondono, darà origine a una cellula chiamata Zygote.

La riduzione del numero cromosomico mediante meiosi è un passo essenziale per l'unione delle due cellule sessuali che vengono prodotte "per rigenerare" il complemento cromosomico diploide nella generazione successiva, garantendo la continuità della specie.

La riduzione del numero di cromosomi è possibile, poiché durante la meiosi un singolo ciclo di replicazione del DNA è seguito da due successivi round di segregazione cromosomica.

Vantaggio competitivo

Il fatto che due individui si riproducano sessualmente e si verificano la fusione di due gameti geneticamente diversi, i cui cromosomi sono stati anche "miscelati" in precedenza attraverso processi casuali ", può significare un vantaggio evolutivo dal punto di vista della competizione.

La meiosi, che dà origine a cellule con una nuova combinazione genetica che si fonde durante la riproduzione sessuale, consente a individui che sono il prodotto di tale riproduzione per adattarsi alla sopravvivenza in ambienti che variano in modo essenziale.

Alleli "dannosi"

Poiché una popolazione è suscettibile alla comparsa di nuovi alleli da parte delle mutazioni (molti dei quali possono essere dannosi o dannosi), la meiosi e la riproduzione sessuale possono favorire la rapida eliminazione di questi alleli, impedendo il loro accumulo e la successiva propagazione.

Fasi della meiosi

Il processo meiotico può essere spiegato come la "separazione" o la "distribuzione" dei cromosomi di una cellula nella cui divisione è ridotto il suo carico cromosomico, che si verifica attraverso due divisioni note come la prima divisione meiotica e la seconda divisione meiotica, questo è questo Ultimo abbastanza simile alla divisione mitotica.

Come si vedrà di seguito, ciascuna delle due meiosi è composta da un profase, una metafase, un'anafase e una telofase.

Prima divisione meiotica

La meiosi I o la prima divisione meiotica inizia con l'Unione dei membri di ogni controparte di cromosomi (i cromosomi materni e paterni che ereditano gli organismi diploidi dei loro genitori).

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Interfaccia

Come nella mitosi, la fase del ciclo cellulare della linea germinale che precede la meiosi è l'interfaccia. Durante questa fase, si verifica l'unico evento di replica del DNA cellulare, che genera un cromosoma materno e un altro paterno (sono cellule diploidi) che consistono, ciascuno, in due cromatidi gemelli.

Profase I

Durante la Prophase I di Meiosi I si verifica l'unione o il contatto fisico tra i cromosomi omologhi (cromosomi equivalenti da due genitori diversi, il padre e la madre) per tutta la sua lunghezza.

Questo evento è noto come sinapsi ed è il processo mediante il quale sono associati quattro cromatidi, due di ciascun cromosoma omologa, quindi la struttura risultante è chiamata tetrad o complesso bivalente (il numero di tetradi di una cellula durante la prophase è equivalente all'aploide Numero di cromosomi).

In ogni tetrado, i cromatidi non isisteri, cioè quelli appartenenti a cromosomi omologhi, vengono ricombinati attraverso un processo chiamato linking incrociato, che si traduce nello scambio genetico tra i cromosomi mediante "taglio e bloccato" di frammenti casuali, generando posizioni casuali, generando Nuove combinazioni geniche.

Dopo la ricombinazione, i centromeri dei cromosomi omologhi vengono separati, essendo uniti solo da regioni conosciute come quiasmi, che corrispondono ai siti trasversali. I cromatidi sorelle, tuttavia, rimangono collegati attraverso il centromero.

Durante questa fase di meiosi e cellule crescono e sintetizzano molecole di riserva. Inoltre, la formazione del mandrino dei microtubuli è apprezzata e, nell'ultimo, l'involucro nucleare scompare e la tetrad dei cromatidi è chiaramente apprezzata al microscopio ottico.

Questa fase termina quando i tetradi sono allineati nel piano equatoriale della cellula divisa.

Metafase I

Durante la metafase, le fibre del mandrino dei microtubuli si legano ai centromeri dei cromosomi omologhi e ai poli opposti della cellula; Caso contrario a ciò che accade durante la mitosi, in cui i centromeri dei cromatidi sorelle sono attaccati ai microtubuli in poli opposti.

Anafase I

In questa fase i cromosomi omologhi duplicati vengono separati, poiché vengono "trovati" verso i poli opposti della cellula grazie ai microtubuli del fuso. In ogni polo, quindi, c'è una combinazione casuale di cromosomi, ma solo un membro di ogni coppia di controparti.

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Durante l'anafase I i cromatidi sorelle rimangono collegati tra loro attraverso i loro centromeri, che differiscono dalla mitosi, perché durante l'anafase mitotica i cromatidi sorelle sono separati in poli opposti della cellula.

TELOFASE I

A questo punto i cromatidi sono "scoraggiati", cioè diventano meno visibili al microscopio, perdendo la loro forma caratteristica. Il nucleare avvolto viene riorganizzato e viene prodotta la citocinesi o la separazione delle cellule figlie, che hanno un numero aploide di cromosomi, ma che consiste in cromosomi duplicati (con i suoi due cromatidi).

Tra la telofase I e la prossima divisione meiotica c'è un breve periodo di tempo noto come interline, sebbene non accada in tutti gli organismi.

Seconda divisione meiotica

Durante la seconda divisione, i cromatidi gemelli sono separati, come nel caso durante la mitosi, ma senza replicare in precedenza il DNA.

Profase II

Profase II è molto simile alla prophase mitotica. In questa fase non esiste un'unione di cromosomi omologhi e nemmeno.

In Profase II i cromatidi sono di nuovo visibili, cioè la cromatina condensa. Le fibre del mandrino radiano da ciascun palo, allungando i centromeri che uniscono i cromatidi sorelle.

Infine, il nucleare avvolto scompare e i microtubuli dei poli opposti raggiungono il centromero di ciascun cromatide e questi sono allineati nel piano equatoriale della cellula.

Metafase II

La metafase II differisce dalla metafase I rispetto al numero di cromatidi che sono allineati nel piano equatoriale. Nella metafase I i tetradi sono apprezzati, mentre si osservano solo i cromatidi sorelle dello stesso cromosoma, come nella metafase mitotica.

Anafase II

In questa fase i cromatidi gemelli sono separati mentre vengono spostati verso i poli opposti della cellula. Da questo momento, ogni cromatide è considerato un cromosoma indipendente.

TELOFASE II

All'inizio della telofase, quindi, il nucleare avvolto si rigenera sull'insieme di cromosomi omologhi non duplicati che sono stati distribuiti in ogni cellula della cellula, dopo di che si verifica la citocinesi o la separazione delle cellule figlie.

La divisione meiotica di una cellula diploide produce quattro cellule aploidi, ognuna delle quali ha una diversa combinazione di geni, poiché ha avuto luogo la ricombinazione.