La formación de los gametos se hace posible gracias a la meiosis,
tanto en los animales en los gametocitos I y II como en la formación
de las esporas en las plantas en las células madres de las esporas
de la generación esporofítica , ya que un organismo con
sus dos copias de cada cromosoma debe formar células hijas que
tengan solamente una copia de cada uno, en otras palabras el material
genético se reduce a la mitad de manera que cuando los gametos
se combinan para formar el cigoto se restablece el número original
de cromosomas, en lugar de duplicarse.
Meiosis I: Es una división reduccional porque separa
cromosomas homólogos ( maternos, paternos ).
Comienza con una Profase I la cual es particularmente compleja y se
ha dividido en 5 fases: Leptoteno, Cigoteno, Paquiteno, Diploteno y
Diacinesis.
- LEPTOTENO: Del griego Lepto = delgado. Existe una condensación
inicial de los cromosomas cada uno constituido por 2 cromátidas.
En general se comporta de manera similar a la profase de la mitosis,
en el sentido de la duplicación del centrómero, formación
del huso, disgregación de la envoltura nuclear y nucleolo.
- CIGOTENO: Del griego Sigo = en forma de ramillete. A medida que los
cromosomas se condensan se acortan y se van apareando los homólogos
punto por punto en toda su longitud, este proceso se denomina sinapsis.
La sinapsis está mediada de una manera desconocida por un complejo
proteináceo que aparece entre los cromosomas homólogos
denominado complejo sinaptonémico. Estos 2 cromosomas homólogos
en sinápsis se denominan bivalentes.
- PAQUITENO: Del griego Pachy = grueso. Se realiza el intercambio de
segmentos entre los cromosomas homólogos, llamado entrecruzamiento.
Cuando dos cromátidas se encuentran una cerca de la otra, algunas
enzimas pueden romper las hebras de ambas cromátidas y volverlas
a unir de manera distinta. Así pues aunque los genes tengan una
posición fija en un cromosoma, los alelos que inicialmente estaban
asociados al cromosoma paterno pueden terminar asociados al cromosoma
materno. El entrecruzamiento incrementa en gran manera la variabilidad
genética de los gametos al asociar alelos que no estaban previamente
juntos. A medida que los pares de cromosomas homólogos continúan
acortándose y engrosándose, estas formaciones cromosómicas
se denominan tétradas, porque están constituidas por 4
cromátidas.
- DIPLOTENO: Del griego Diplo = doble. El complejo sinaptonémico
se desintegra y mientras los cromosomas se siguen acortando y engrosando,
parecen ahora repelerse uno a otro a lo largo de su longitud. En este
momento se observan configuraciones en forma de X a lo largo de las
tétradas, llamadas quiasmas y tienen enorme importancia porque
indican donde hubo el entrecruzamiento. El número de quiasmas
es variable, aunque son típicos 2 ó 3 por bivalente.
- DIACINESIS: Del griego Dia = a través de. Ocurre la terminalización
de los quiasmas que se deslizan a lo largo del cromosoma hasta alcanzar
los extremos, liberando a los cromosomas uno del otro a excepción
de sus extremos. Tiene lugar la unión de los cromosomas a las
fibras del huso.
METAFASE I: Los cromosomas homólogos, formando las tétradas
cada una orientada por las fibras del huso a través de su centrómero
se disponen en el ecuador de la célula, formando la placa metafásica.
Aún los homólogos apareados se colocan en lados opuestos.
ANAFASE I: Las tétradas constituidas
por 2 cromosomas homólogos, cada uno con sus dos cromátidas
unidas, se separan a un polo distinto dirigidos por las fibras del huso
que están unidas al centrómero por el cinetocoro. A diferencia
de la mitosis los centrómeros no se dividen. Ahora el cromosoma
constituido por 2 cromátidas se denomina díada . El objetivo
inicial de la meiosis, que es la separación de los homólogos
en células distintas, se ha logrado. Sin embargo, como cada díada
está formada por 2 cromátidas hermanas es necesaria otra
división para reducir cada cromosoma a una sola cromátida.
TELOFASE I: La duración de la telofase II puede
o no estar reducida en el tiempo, según los organismos. Los cromosomas
se ubican en cada polo de la célula. Vuelven los cromosomas a
descondensarse, se forma la envoltura nuclear, el nucleolo. Se disgrega
el huso . Ocurre la citocinesis. En ocasiones puede no ocurrir generando
células con doble carga cromosómica, ( 2 núcleos).
Ahora comenzará una fase conocida como intercinesis donde no
hay duplicación del material cromosómico ( replicación
del ADN ) y las células pueden comenzar la Meiosis II.
MEIOSIS II : Es básicamente una división
mitótica en la que las cromátidas hermanas de cada cromosoma
son arrastradas a polos opuestos de la célula. Por cada célula
original que entra en la meiosis I se producen 4 células en la
Telofase II. La meiosis II se dice que es una división ecuacional,
porque aunque reduce la cantidad de material genético por célula
a la mitad, no reduce en cambio el número de cromosomas por célula,
porque separa cromátidas hermanas.
PROFASE II : Se condensan los cromosomas formados por 2 cromátidas
hermanas, se disgrega la envoltura nuclear, el nucleolo. Los centríolos
se duplican, migran a los polos opuestos y se forma el huso mitótico.
METAFASE II : Los cromosomas son dirigidos por el huso
hasta el ecuador de la célula formando la placa metafásica.
Ocurre ahora división del centrómero.
ANAFASE II : Los cromosomas ahora constituidos por una
cromátida migran a polos opuestos. Aquí ocurre separación
de cromátidas hermanas.
TELOFASE II : En los polos los cromosomas se descondensan,
aparece la envoltura nuclear rodeando el material cromosómico,
se forma el nucleolo, el huso se disgrega. Ahora comienza la citocinesis
y cada célula posee un número haploide, la mitad de la
carga de la célula original.
Importancia de la Meiosis
- Reduce el número diploide de cromosomas, de tal manera que
cada una de las células hijas recibe 1 juego cromosómico
haploide completo.
- Debido al entrecruzamiento existe la posibilidad de aumentar las combinaciones
alélicas de los gametos. En cada generación no se transmiten
los alelos maternos y paternos todos juntos, sino que existe la posibilidad
de que se trasmitan nuevas combinaciones, como resultado del proceso
de entrecruzamiento. También existe la posibilidad, por el que
los cromosomas maternos y paternos se combinan al azar en cada uno de
los gametos por el proceso de segregación independiente de los
cromosomas homólogos. El proceso por el que se generan nuevas
combinaciones de alelos ya sea por entrecruzamiento o segregación
independiente se denomina recombinación.