division celular por meiosis (i y ii)
TRANSCRIPT
Blanco Carlos
Cervantes Andrea
Mariscal Israel
Ramírez Cristina
Los organismos que se reproducen sexualmente
heredan dos juegos de cromosomas
Cada juego contiene los autosomas y los
cromosomas sexuales
Cada núcleo diploide contiene dos versiones
muy similares de cada autosoma, más un juego
de cromosomas sexuales propios del sexo del
individuo
Cromosomas homólogos e independientes
A partir de dos células haploides formadas en el
organismo, se generan células haploides
genéticamente diferentes unas de otras.
Diferencias genéticas:• Cada gameto contiene la versión materna o paterna de cada
cromosoma; los cromosomas originales maternos y paternos sereorganizan formando nuevas combinaciones en las célulashaploides.
• Recombinación genética durante la meiosis (entrecruzamiento),se producen versiones nuevas híbridas de cada cromosoma
Este tipo de división llamada meiosis –
(disminución o reducción)– se inicia en las
células diploides de la línea germinal dentro de
los ovarios o de los testículos.
Podría tratase de una simple modificación de la
mitosis en la que se omitiese la síntesis de DNA
(fase S), de forma que una sola división celular
produjera dos células haploides.
Implica dos divisiones celulares, pero sólo una
ronda de síntesis de DNA.
Es reduccional
Los cromosomas homólogos paternos y
maternos se sitúan uno al lado del otro en toda
su longitud e intercambian información genética
mediante la recombinación genética.
Complejos cambios en los cromosomas:
Al aparearse (Sinapsis)
Al separarse (Desinapsis)
PROFASE I
METAFASE
I
ANAFASE I
TELOFASE
I
MEIOSIS I
LEPTOTEN
OCIGOTENO
PAQUITEN
ODIPLOTEN
ODIACINESIS
La Profase I esta
dividida en cinco
etapas secuenciales,
definidas por cambios
morfológicos.
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.
Compactación del ADN
Comienzo de la Sinapsis
Formación del Complejo
Sinaptonemico.
Alineamiento de los
cromosomas
homólogos.
Formación de una
estructura llamada
Bivalente o Tétrada.
Imagen de: Alberts, et al. Bio. Mol. de la
Cel, page 1272
El Complejo Sinaptonemico:
Dos componentes laterales formado por proteínas básicas
como la lisina y arginina
un componente central que tiene además ARN.
La sinapsis se realiza a través de filamentos transversales y
la red longitudinal del componente central.
Funciona a modo de cierre apareando a los
cromosomas homólogos.
Complejo sinaptonómico de
Solanum lycopersicum (tomate),
la flecha indica el nódulo de
recombinación
Meiosis de Solanum lycopersicum
(tomate), las flechas indican los
centrómeros con cinetocoros
Imágenes de
http://www.msstate.edu/research/mgel/meiosis.htm
Los cromosomas se visualizan mas cortos y
gruesos; debido a su alto grado de
espiralizacion.
Entrecruce de material genético o crossing
over.
o Fuente de variabilidad genética
University of Arizona's Bio 181 Page
La presencia del fenómeno de
entrecruzamiento se visualiza en una
estructura especial llamada quiasma.
Los cromosomas
comienzan a separarse.
Permanecen unidos por los
quiasmas (puntos de
intercambio).
El complejo sinaptonemico
se desintegra.
Imagen de: Alberts, et al. Bio. Mol. de la
Cel, page 1272
Juega un papel análogo al
del centrómero en una
división mitótica, mantiene
a los homólogos (P y M)
hasta la Anafase I.
A falta de ellos se puede
generar una No-disyunción.
En la mujer este periodo es tan largo que va desde el 7º mes de vida
intrauterina hasta la pubertad, como mínimo.
Imagen de genomasur.com
Imagen de: Alberts, et al. Bio. Mol. de la Cel, page
1276
mico
empieza
a durante
todo el zigoteno y se completa en el paquiteno. El complejo se
desorganiza en el diploteno.
La contracción de los cromosomas llega a su
máximo.
El nucleolo se disuelve
Desaparece la membrana nuclear, y se forma
el huso mitótico.
Siguen unidos por los quiasmas.
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
• Durante la Anafase I las tétradas se
separan y los cromosomas son
arrastrados a los polos opuestos por
las fibras del . Los centrómeros en
la Anafase I permanecen intactos.
Imagen de http://www.whfreeman.com/life/update/
Cada "célula" solo posee un grupo de cromosomasreplicados. Dependiendo de la especie, se puedeformar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunosanimales pueden dividir sus centríolos durante estafase.
Las cromátidas hermanas ya no son genéticamenteidénticas, debido al fenómeno de entrecruzamiento.
Imagen de: http://www.whfreeman.com/life/update/
Cromosomas ya duplicados.
Las dos cromátidas hermanas aún están
unidas por su centrómero común.
Pero…
Cada célula contiene un solo juego de
cromosomas (N 2c)
Cromosomas se condensan
Centrosomas comienzan
separarse formando el huso.
Si la membrana nuclear se
formara en telofase I se
desintegra en profase II.
Cromosomas unidos por
centrómeros a las fibras del
huso.
Alineación en una placa
metafásica.
Movimiento de centrosomas
hacia los polos.
Cada centrómero se divide
por primera y única vez.
Cromátidas hermanas se
convierten en cromosomas.
Movimiento hacia polos
opuestos.
Formación de membrana
nuclear alrededor de cada
núcleo haploide (N c).
Cromosomas se mueven
completamente hacia los
polos y empiezan a
descondensarse.
Separación total de células haploides (4).
Mitosis división ecuacional(2 células resultantes son idénticas entre sí por su contenido cromosómico)
Meiosis la primera división es reduccional (núcleo resultante tiene la mitad de centrómeros y cromosomas). La segunda es ecuacional(división de centrómeros).
Meiosis hace posible la conservación del número de cromosomas de generación en generación.
Entrecruzamiento entre cromátidas no hermanas contribuye a la recombinación de los rasgos hereditarios maternos y paternos.
Mayor variabilidad genética por recombinación gracias a la reproducción sexual.
En cada meiosis humana se requiere que la
célula controle 92 cromátidas (46
cromosomas duplicados)
Los oocitos humanos que se detienen después
del diploteno y permanecen así durante
años; la meiosis I acaba con la ovulación y la
meiosis II sólo se completa si el oocito es
fecundado.
Cuando los homólogos no se separan
correctamente, los gametos haploides producidos
pierde un determinadocromosoma, mientras que
otro tiene más de una copia de éste.
Aneuploides (incorrecto
)
Euploides (correcto )
Embriones anormales
MuereX( Sindrome de Down
(+1 c 21)
Los errores en la segregación durante la
meiosis I aumentancon la edad de la madre.
Los eucariotas utilizan la meiosis, para
mezclar su información genética antes de
transmitirla a la generación siguiente
Frecuencia de anomalías cromosómicas en:
Mortinatos (20 a 40 semanas de gestación):
4%
Abortos espontáneos detectables
clínicamente (7 a 8 semanas de gestación):
35%
Abortos espontáneos NO detectables
clínicamente (antes de 7 semanas): 20%
hasta un 20% de los oocitos humanos son
portadores de aneuploidías
existen algunas diferencias destacables en la
regulación de la meiosis tanto de especies
distintas como de sexos diferentes en una
misma especie. La diferencia entre los dos
sexos es muy notable en los mamíferos.
Hembras:
los oocitosempiezan meiosis en el ovario
fetal pero se paran después del diploteno,
cuando se ha desensamblado el complejo
sinaptinémico en la meiosis I.
La meiosis I sólo se completa cuando la
hembra alcanza la madurez sexual y el oocito
sale del ovario durante la ovulación; y la
meiosis II sólo en el caso de que sea
fecundado.
existen mecanismos especiales de parada y
reactivación durante la meiosis. Algunos
oocitos permanecen parados en meiosis I
durante 40 años o más lo cual podría ser, en
parte, una de las causas por la que aumentan
significativamente las no disyunciones en las
mujeres más edad.
Machos:
La meiosis comienza en las células
precursoras de los espermatozoides
(espermatocitos) dentro de los testículos, al
iniciarse la pubertad y se mantiene de forma
continua, sin mecanismos de parada y
reactivación
existe una gran diferencia en la proporción de
errores en la meiosis entre las hembras y los
machos de los mamíferos; este hecho es
especialmente notable en la especie humana:
20% de los oocitos humanos son aneuploides.
3- 4 % de los espermatozoides
y el resultado es que más de un 25% de todos
los fetos humanos son aneuploides y la mayoría
de ellos son el resultado de la no disyunción en
los oocitos durante la meiosis I.
Sin embargo parece que la línea germinal
masculina puede ocasionar otro tipo de errores
genéticos.
Debido a que se producen muchas más mitosis
en el proceso de la producción de un
espermatozoide y a que en cada ronda de
replicación del DNA hay posibilidades de error,
los padres contribuyen en mayor proporción a
la aparición de mutaciones nuevas que las
madres.
Alberts, Biología Molecular de la Célula, 5ta.
Ed., Omega, 2008, 1269-1281 pp.
Ayala Francisco, Genética Moderna, Fondo
Educativo Interamericano, España 1984, 15-24
pp.
Ringo John, Fundamental Genetics, Cambridge
University, USA 2004, 187-190 pp.