Atlas de Histología Animal y Vegetal

MEIOSIS

Manuel Megías, Pilar Molist, Manuel A. Pombal

DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA FUNCIONAL Y CIENCIAS DE LA SALUD.FACULTAD DE BIOLOGÍA. UNIVERSIDAD DE VIGO.

(VERSIÓN: NOVIEMBRE 2017)

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ÍNDICE

Meiosis .......................................................................... 4

Atlas de histología vegetal y animal. Universidad de Vigo.

Atlas de histología vegetal y animal. Universidad de Vigo.

Las células que componen un organismo pluricelularse pueden dividir en dos grandes tipos: somáticas ygerminales. Las células somáticas, que forman lapráctica totalidad del organismo, sólo se dividen pormitosis y dan lugar a otra célula somática. Las célulasgerminales, comparativamente mucho menosnumerosas, se encuentran en las gónadas y dan lugar ados tipos celulares: a otras células germinales mediantemitosis y a gametos por un proceso denominadogametogénesis. En la gametogénesis ocurren dos cosas:reducción a la mitad del número de cromosomas ycambios celulares que culminan con la formación delgameto.

Antes de continuar es necesario que algunas ideasqueden claras. Cada célula contiene dos juegos decromosomas, uno proveniente de la madre y otro delpadre. Por ejemplo, si una célula germinal de unorganismo tiene 4 cromosomas (en humanos hay 46),la madre habrá aportado dos (1m y 2m) y el padre otrosdos (1p y 2p). Los cromosomas 1m y 1p tienen losmismos genes, es decir, codifican para las mismasproteínas, y están dispuestos en el mismo orden a lolargo del cromosoma. Pero estos cromosomas no soncopias exactas sino que, aunque codifican para lasmismas proteínas, puede haber variaciones en lasecuencia de bases nucleotídicas cuando comparamoslos genes entre uno y otro cromosoma. Estassecuencias que codifican para una misma proteína peroque no son exactamente iguales se denominan alelos.Así, un gen tiene dos variantes o alelos, unoproveniente del padre y otro de la madre. Por ello loscromosomas de la madre y del padre, 1m y 1p, no sonidénticos sino homólogos. Igual ocurre para el caso loscromosomas 2m y 2p. A las parejas formadas por uncromosoma materno y otro paterno que poseen losmismos genes se les denomina homólogos. En estahipotética célula de 4 cromosomas hay 2 parejas decromosomas homólogos, mientras que en humanos hay23 parejas de cromosomas homólogos. Durante lagametogénesis, gracias a la meiosis, sólo uncromosoma de cada pareja de cromosomas homólogosse incluirá en cada gameto. En el ejemplo de la célulacon cuatro cromosomas quedarían 2 cromosomas porgameto y en humanos 23 cromosomas por gameto. Portanto, hay una reducción a la mitad del número decromosomas, pero siempre queda uno de cada pareja decromosomas homólogos. Las células germinales y lassomáticas, que tienen todos los cromosomashomólogos, se dice que son diplioides (los doscromosomas de cada pareja), mientras que los gametosson haploides (1 cromosoma de cada pareja).

La meiosis es el mecanismo celular mediante el cualse reduce a la mitad el número cromosomas, quedandosiempre un representante de cada pareja decromosomas homólogos. Así, durante la reproducciónsexual, la fusión de dos gametos de dos individuos paraformar uno nuevo permite la formación de un zigotocon las dos componentes de cada pareja de

La célula. Meiosis.. 4

Esquema de la asociación de cromosomas maternos y

paternos durante la fencundación, suponiendo que aportan

dos cromosomas cada uno.

Atlas de histología vegetal y animal. Universidad de Vigo.

cromosomas homólogos, es decir, dará a un organismodiploide.

No debemos confundir meiosis con mitosis. En lamitosis se produce una copia completa del genoma deuna célula que luego se reparte entre las 2 células hijas,con lo que cada célula hija tendrá la misma

información que la madre. Durante la meiosis, aunqueinicialmente hay también una replicación del genoma,posteriormente ocurren dos divisiones celulares(denominadas meiosis I y meiosis II), y se producen 4células hapliodes. Cada una de estas células haploidesterminará convirtiéndose en un gameto.

Pero la meiosis no es sólo una simplereducción a la mitad del número decromosomas. Así, durante la meiosis seda un proceso denominadorecombinación. En las célulasgerminales, y en todas las somáticas, lainformación genética aportada por lamadre y por el padre se encuentra encromosomas diferentes, ambosprogenitores aportan una copia para cadacromosoma. Durante la recombinaciónhay un intercambio de parte de lascromátidas entre cada pareja decromosomas homólogos. Es decir, partede los genes que estaban en el

cromosoma aportado por la madre estarán ahora en elcromosoma del padre, y viceversa. De este modotendremos cromosomas con combinaciones de ADNque antes no existían, es decir una combinación dealelos nueva, lo que afectará a las característicasmorfológicas del nuevo individuo.

Los procesos meióticos son similares tanto en lascélulas germinales que darán gametos masculinoscomo en las que darán a los femeninos, y esto(recombinación y reducción) ocurre en todas lasespecies con reproducción sexual. Durante lagametogénesis se producen cambios drásticos en lamorfología celular. Aquí sí existen diferencias enormesentre gametos masculinos (espermatozoides) yfemeninos (ovocitos u óvulos), y también entreespecies. Estas diferencias nos van a dar pistas decómo son los procesos de reproducción y posteriordesarrollo embrionario.

La meiosis tiene una serie de fases que son comunespara machos y hembras de todas las especies. De formaresumida son: duplicación del genoma en la fase S,profase meiótica (leptotene, zigotene, paquitene,diplotene, diacinesis), meiosis I (metafase I, anafase I,interfase sin fase S), meiosis II (profase II, metafase II,anafase II). La recombinación de las cromátidas de loscromosomos homólogos ocurre en la profase I.

La mitosis se produce en las células somáticas, pero también en las

germinales. Sin embargo, las células germinales son capaces de realizar

meiosis, un proceso de división celular permite la producción de gametos,

células haploides.

La célula. Meiosis. 5

Mitosis y la meiosis. El fenómeno que permite la

variabilidad génica en la descendencia se debe a la

recombinación cromosómica que se da durante la primera

profase meiótica, más la combinación de cromosomas del

padre y de la madre de que consiga cada gameto. n:

número de cromosomas, normalmente dos, aportadas por

cada progenitor. c: cantidad de ADN, teniendo en cuenta

que la que aporta cada progenitor es 1.