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Dra. Carolina Ceriani
Ploidia: indica el numero de copias del numero básico de cromosomas.Se refiere al numero de “juegos” de cromosomas de una Celula.
Haploide: células que tienen una sola copia de cada cromosoma.
Diploides: células que tienen dos “juegos” de alelos, uno porcada progenitor (por ej. Celulas somaticas).
En humanos la mayoría de las células son diploides (2n),a excepción de las sexuales que son haploides (n).
EUPLOIDIA o NUMERO EUPLOIDE es el número normal de cromosomas de una especie por célula. Por ej. En humanos es 46. 22 pares de cromosomas autosómicos y un par sexual (XY ó XX).
En la mayoria de plantas y animales, cuando algunas celulas se dividen,
el resultado no es un par de nuevas celulas somaticas con la dotacion
cromosomicas completa (DIPLOIDE o 2n) sino que originas celulas con la
mitad del numero cromosomico (HAPLOIDE o n).
Estas celulas reproductivas son las GAMETAS y la division que
las origina es la MEIOSIS.
Cuando una gameta femenina se une con una gameta
masculina, forman un huevo o CIGOTA, con la
dotación cromosómica nuevamente DIPLOIDE.
REPRODUCCION SEXUAL
Es típica de organismos eucariontes. Durante la formación de las gametas, el numero de cromosomas se reduce a la mitad, y se restaura cuando las dos gametas se fusionan durante la fecundacion.
A excepcion de las GAMETAS, cada célula del cuerpoo SOMATICA de un individuo posee un número idéntico de cromosomas (46 en el caso del ser humano) los cuales se presentan de a pares. Un núcleo diploide contiene dos versiones muy similares de cada uno de los cromosomas uno paterno y otro materno.
Las dos versiones se llaman HOMOLOGOS y se comportan comoentidades independientes. Asi, el humano tiene 23 pares de cromosomas Homologos.
Cual es entonces la diferencia con la mitosis?
En una mitosis común, las cromátides hermanas se unen al huso a traves del cinetocoro y migran cada una a un polo de la célula, de esta manera, cada célula hija hereda un juego de cromosomas materno y uno paterno.
En la meiosis, se producen gametas HAPLOIDES que contienen la mitad del número original de cromosomas.La meiosis empieza con el número diploide de cromosomas.
La célula pasa por dos divisiones sucesivas, pero los
cromosomas se duplican una sola vez dando como resultado
cuatro células hijas, cada una con la mitad del número diploide
de cromosomas que la célula madre.
• Esto significa que van a tener:
• un solo cromosoma de cada par de homologos.
• Esto significa tambien:
• Cada gameta tendrá la copia materna ó paterna de un gen,
No ambos!!
PROCESOS ESENCIALES DE LA MEIOSIS
REDUCCION DEL NUMERO DE CROMOSOMAS.
SEGREGACION AL AZAR DE LOS CROMOSOMAS
INTERCAMBIO DE INFORMACION, “CROSSING
OVER”
Fases de la Meiosis
En la meiosis ocurren dos divisiones celulares sucesivas, Meiosis I
(Reducción) y Meiosis II (División). La Meiosis produce 4 células
haploides. A la meiosis también se la conoce como división
reduccional.
En Meiosis I se reduce el nivel de ploidía desde 2n a n (division
Reduccional)
En Meiosis II se divide el "juego" de cromosomas
remanente en un proceso similar a la mitosis (división ecuacional).
La mayor diferencia en el proceso ocurre durante la Meiosis I.
Durante la Profase I tiene lugar un evento clave el apareamiento
de los cromosomas homólogos.
PROFASE I:
Pueden reconocerse varios estadios:
LEPTONEMA: (del griego leptos: delgado y nema: filamento)
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.
CIGONEMA: (del griego zygon: pareja) los cromosomas
homólogos replicados se alinean mediante el proceso de
sinapsis. La estructura resultante se denomina tétrada, por estar
formado por las dos cromátidas de cada cromosoma, y por lo
tanto cuatro en total denominado BIVALENTES.
La sinapsis resulta de la formación del complejo sinaptonémico
entre los cromosomas homólogos. Está formado por dos
componentes laterales formado por proteínas básicas como la
lisina y arginina y un componente central que tiene además ARN.
La sinapsis se realiza a través de filamentos transversales y la
red longitudinal del componente central. También aparecen
estructuras elipsoidales densas denominadas nódulos de
recombinación.
Mantiene a los cromosomas homólogos en contacto
lineal y consiste en un núcleo proteico (el
elemento central) en forma de escalera de mano, a cuyos costados se alinean los dos homólogos. Las cromátidas hermanas están mantenidas muy juntas a uno de los dos lados del eje proteico y su
ADN se encuentra parcialmente extendido
formando una serie de bucles. Los nódulos de
recombinación funcionan como máquinas de
recombinación enzimáticaque acerca regiones equivalentes de ADN
materno y paterno para que el entrecruzamiento tenga
lugar.
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
PAQUINEMA: (del griego pachys: grueso) los cromosomas se
acortan y se completa el apareamiento de los homólogos. Lo más
importante es el fenómeno de entrecruzamiento o crossing-over.
El nódulo de recombinación sería el lugar donde se produce el
entrecruzamiento, ya que es un complejo multienzimático
encargado de reunir las comátidas paternas y maternas y producir
en ellas los cortes y empalmes necesarios.
DIPLONEMA: (del griego diploos: doble) los cromosomas
homólogos se separan,si bien todavía permanecen unidos a
nivel de los quiasmas (del griego khiasma: cruz). El complejo
sinaptonémico se desintegra.
DIACINESIS: la condensación de los cromosomas se acentúa aún más,
el nucleolo se disuelve, desaparece la membrana nuclear,
y se forma el huso mitótico.
METAFASE I:
En la Metafase I 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: las tétradas se separan y los cromosomas son arrastrados a los
polos opuestos por las fibras del huso. Los centrómeros permanecen intactos.
TELOFASE:
La Telofase I es similar a la mitosis, salvo que al final cada polo de la "célula"
solo posee un grupo de cromosomas replicados. Dependiendo de la especie,
se puede formar (o no) la nueva membrana nuclear. Algunos animales
pueden dividir sus centríolos durante esta fase.
La telofase puede estar ausente en algunas especies. De existir, está seguida
por una interfase denominada intercinesis; a diferencia de la interfase mitótica,
no hay duplicación de material genético ya que cada cromosoma ya tiene dos
cromátidas. La otra diferencia es que estas cromátidas hermanas ya no son
genéticamente idénticas, debido al fenómeno de entrecruzamiento.
Durante la Profase II, la membrana nuclear (si se formó durante la Telofase I)
se disuelve, y aparecen las fibras del huso, al igual que en la profase de la mitosis.
En realidad la Meiosis II es muy similar a la mitosis.
La Metafase II es similar a la de la mitosis, con los cromosomas en el plano
ecuatorial y las fibras del huso pegándose a las caras opuesta de los
centrómero en la región del cinetocoro.
Durante la Anafase II, el centrómero se divide y las entonces cromátidas,
ahora cromosomas, son segregadas a los polos opuestos de la célula.
La Telofase II es idéntica a la Telofase de la mitosis.
La citocinesis separa a las células.
Consecuencias geneticas de la mitosis
Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula diploide
(ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células haploides (23 cromosomas).
Esta reducción a la mitad es la que permite que el fenómeno siguiente de la
fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie.
2. Recombinación de información genética heredada del padre y la madre:
el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over permite que se
intercambie la información. La consecuencia de este fenómeno es que ningún
hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus abuelos.
3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la separación
de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la anafase I y II,
se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la
diversidad genética.
La Mitosis mantiene el nivel de ploidía mientras que la meiosis lo reduce.
La Meiosis puede considerarse como una fase de reducción del número de
cromosomas seguida de una mitosis ligeramente diferente.
La Meiosis solo ocurre en relativamente pocas células de un organismo multicelular,
mientras que la mitosis es mas común
COMPARACION ENTRE LA MITOSIS Y LA MEIOSIS
Diferencias esenciales entre la mitosis y la meiosis:
MITOSIS MEIOSIS
Células somáticas Células sexuales
Cada replicación del ADN es
seguida por una división
celular.
Cada replicación del ADN
es seguida de dos
divisiones celulares
Síntesis del ADN en fase S,
seguida de G2
Síntesis de ADN en fase S,
G2 corta o falta.
Cada cromosoma evoluciona
en forma independiente
Los homólogos se aparean
y se recombinan
Dura 1 hora aprox. En el hombre dura 24 días,
y en la mujer años.
No hay variabilidad Variabilidad genetica.
Los gametos femeninos y masculinos
• La formación de gametos por meiosis se llama gametogénesis y es
diferente en hombres y en mujeres.
• En los machos, la gametogénesis tiene como resultado la formación
de células espermáticas y se llama espermatogénesis. La
producción de espermatozoides ocurre en los testículos, órganos
reproductores masculinos.
• En la hembra, los óvulos se forman en los ovarios que son los órganos
reproductores. La formación de gametos en las hembras se llama
ovogénesis.
• Tanto la ovogénesis como la espermatogénesis tienen como resultado
la formación de gametos monoploides. Sin embargo, hay diferencias
entre ambos tipos de gametogénesis, la espermatogénesis forma
cuatro espermatozoides del mismo tamaño y la ovogénesis forma un
óvulo grande al igual que tres cuerpos polares que se desintegran y
solo el óvulo es un gameto funcional.
ESPERMATOGENESIS
Ovulacion,meiosis I
Fecundacion, meiosis II
