Meiosis: comparación con mitosis, cruce y proceso
El problema de la meiosis
Ahora sabemos que la meiosis es el proceso que va a producir gametos para la reproducción sexual. Cada gameto posee una única copia de cada cromosoma. Eso significa que cuando dos gametos se fusionan, producen una célula con dos copias de cada cromosoma. La pregunta que debemos responder ahora es ¿cómo se asegurará el organismo de que cada gameto obtenga exactamente una copia de cada homólogo?
Mitosis vs.Meiosis
Reexaminemos la mitosis. La forma en que la célula manejó los cromosomas durante la mitosis podría darnos una pista sobre cómo se manejan en la meiosis. Consideremos un ejemplo en el que tenemos un organismo diploide con dos cromosomas. Y hagamos que sea más fácil para nosotros seguir estos cromólogos y cromosomas utilizando diferentes colores. Haremos un cromosoma morado y el otro naranja. Tenga en cuenta que cada cromosoma homólogo tiene un tono similar del mismo color, lo que significa que son versiones similares pero probablemente no idénticas de los mismos genes.
La replicación del ADN antes de la mitosis produjo dos copias de cada cromosoma pegadas en el centrómero. Dado que las cromátidas son copias exactas, son del mismo color. El aparato del huso mitótico alinea cada cromosoma en el medio de la célula. Al colocar cada homólogo en el medio de la célula, la división puede garantizar que cada célula hija reciba una copia de cada homólogo en forma de cromátida. Entonces, en nuestro ejemplo, cada célula hija necesita recibir cuatro cromátidas al final de la mitosis, cada una de las cuales está representada por los cuatro colores diferentes.
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Ahora, en cambio, el objetivo de la meiosis es reducir el genoma a la mitad. En lugar de obtener una copia de cada color distinto, las células hijas solo necesitan una copia de cada color básico. En nuestro ejemplo, eso significa que cada gameto debe poseer una copia del cromosoma naranja y una copia del cromosoma púrpura. Realmente no importa si el cromosoma es una versión clara u oscura.
Recombinación meiótica
Para que esto suceda, la célula necesita una forma de unir cromosomas homólogos en una estructura física, similar a la forma en que las cromátidas se mantienen juntas en el centrómero durante la mitosis. Esta conexión física ocurre como resultado de la recombinación homóloga, que también se conoce como cruzamiento porque la estructura física resultante parece un cruce. Este cruce es un proceso en el que se intercambia material genético entre cromosomas homólogos. La vinculación física de los homólogos es una estrategia similar a la utilizada en la mitosis, con la estructura cruzada que juega un papel similar al del centrómero. Al mantener físicamente unidos a los homólogos durante la meiosis, los homólogos actúan como una estructura física. Luego, la célula puede usar microtúbulos de huso. para orientar los homólogos hasta que cada par homólogo esté listo para la división.
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Una vez que cada par de homólogos se orienta correctamente en la placa de metafase, la conexión física se puede romper a medida que cada homólogo se segrega hacia los polos del huso opuestos. Es importante señalar que la descripción de la recombinación meiótica proporcionada aquí es una versión muy simplificada de los eventos reales y las proteínas participantes.
Una feliz consecuencia de la recombinación meiótica es el intercambio de información genética entre homólogos. Tenga en cuenta que una vez que se resuelve el evento de cruce, se intercambia información genética, produciendo cromátidas de más de un color. Este intercambio de información genética aumenta la diversidad genética. Exploraremos las implicaciones y consecuencias de esta diversidad genética con mayor detalle más adelante.
Mitosis
Ahora que hemos descubierto el proceso mediante el cual los homólogos se pueden identificar y segregar, podemos examinar el proceso de la meiosis con mayor detalle. La meiosis en realidad consta de dos divisiones separadas.
La primera división, la meiosis I, está precedida por la replicación del ADN, al igual que la mitosis. La meiosis I a veces se denomina división reduccional porque esta es la división que reducirá a la mitad el contenido de ADN en la célula. En la meiosis I, los homólogos se segregan en polos opuestos. En nuestro ejemplo, el genoma diploide (2n) se reduce a un genoma haploide (n) durante esta división. Tenga en cuenta que la replicación ocurrió antes de la meiosis, por lo que cada una de las células hijas resultantes tiene dos cromátidas que están unidas entre sí en el centrómero.
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La meiosis II sigue a la meiosis I y completa la división celular . A veces se le llama división ecuacional porque cada célula hija termina con la misma cantidad de cromátidas con la que comenzó la célula madre. Es muy similar a la mitosis porque, en esta división, cada homólogo se alinea en la placa de metafase. En este caso, dos cromosomas compuestos por dos cromátidas, cada uno de los cuales se alinean en el centro de la célula, y las cromátidas que forman el homólogo se segregan en polos opuestos.
Resumen de la lección
La meiosis es el tipo especializado de división celular que produce células de gametos para la reproducción sexual.
La recombinación homóloga es un proceso en el que se intercambia material genético entre cromosomas homólogos. La recombinación homóloga también se conoce como cruzamiento .
La meiosis I es la primera de dos divisiones en la meiosis, durante la cual se separan los cromosomas homólogos.
La meiosis II es la segunda de dos divisiones en la meiosis, durante la cual se separan las cromátidas hermanas
Objetivos de la lección
Después de ver esta lección, debería poder:
- Comprender la diferencia entre mitosis y meiosis
- Explicar el proceso de recombinación homóloga.
- Describe la meiosis I y la meiosis II
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