Meiosi i Genètica: DNA, Gàmetes i Cicles Cel·lulars

Anàlisi de la Meiosi i la Quantitat de DNA

A partir de l'anàlisi d'un gràfic de barres, podem inferir els següents estadis en la quantitat de DNA durant la divisió cel·lular:

• Una cèl·lula inicial que conté 7,3 picograms de DNA (per tant, diploide, 2n) es troba en l'estadi A.
• Duplica el seu material genètic, arribant a 14,6 picograms de DNA (per tant, 2nx2), corresponent a l'estadi B.
• Experimenta dues reduccions successives en la quantitat de DNA:
  • Primer a 7,6 picograms (nx2), que és l'estadi C.
  • Després a 3,65 picograms (n), que és l'estadi D.

La Meiosi: Procés Clau de Divisió Cel·lular

La meiosi és un procés de divisió cel·lular mitjançant el qual una cèl·lula diploide, que prèviament ha duplicat el seu material genètic, experimenta dues divisions successives i origina cèl·lules filles haploides.

Interpretació dels Nivells de DNA en Meiosi

Acceptant que es tracta d'un procés de divisió per meiosi:

• L'estadi inicial (estadi A), en el qual la cèl·lula té 7,3 picograms de DNA, correspon a una cèl·lula diploide (2n) amb dues dotacions cromosòmiques completes.
• Que a l'estadi C la cèl·lula tingui la mateixa quantitat de DNA (7,6 picograms) s'ha d'interpretar com que s'han separat els cromosomes homòlegs. Per tant, aquesta cèl·lula ja no disposa de dues dotacions cromosòmiques completes; només en té una en la qual cada cromosoma inclou dues cromàtides (nx2).

Ovogènesi i Diversitat Genètica

L'ovogènesi, el procés de formació dels òvuls, inclou una divisió cel·lular per meiosi. En cadascuna de les meiosis que es donen per originar els òvuls d'una dona, es produirà un procés d'intercanvi genètic entre els cromosomes homòlegs de la cèl·lula precursora.

Aquest procés d'intercanvi genètic, conegut com a recombinació, origina noves combinacions genètiques en els cromosomes (apareixen cromosomes inèdits) i no segueix cap patró regular, ja que es produeix a l'atzar. Per això, la probabilitat que es repeteixin al llarg de dues ovogènesis les mateixes recombinacions és pràcticament nul·la, i els òvuls resultants seran genèticament diferents.

També és una causa fonamental de la diversitat dels gàmetes la segregació a l'atzar dels cromosomes homòlegs durant la meiosi.

Aspectes Específics de la Divisió Meiòtica

Fase Meiòtica II i Formació de Gàmetes

A continuació, es detallen alguns aspectes clau relacionats amb la meiosi:

• Divisió Meiòtica II: Els cromosomes, formats per dues cromàtides però sense el cromosoma homòleg corresponent, es troben formant la placa equatorial.
• Formació de Gàmetes: La meiosi és essencial per a la producció de gàmetes (cèl·lules sexuals).
• Efecte d'un Carcinogen: Si un carcinogen impedeix que les cromàtides d'un cromosoma se separin, la dotació genètica de les dues cèl·lules filles no serà equivalent, resultant en anomalies cromosòmiques.

Cicles Biològics i Ploïdia

Tipus de Cicles Vitats segons la Meiosi

La relació entre la meiosi (M) i els estadis de ploidia (n, 2n) defineix diferents tipus de cicles vitals:

• Cicle Haplont: Gàmetes (n) → Zigot (2n) → Meiosi (M) → Organisme (n).
• Cicle Diplont: Meiosi (M) → Gàmetes (n) → Zigot (2n) → Organisme (2n).
• Cicle Diplohaplont: Esporòfit (2n) → Meiosi (M) → Espores (n) → Gàmetes (n) → Zigot (2n) → Esporòfit (2n).

Trisomies: Origen i Tipus

Diferències entre Trisomia en Mosaic i Clàssica

La trisomia en mosaic no s'origina per un defecte en la meiosi, a diferència de la trisomia clàssica o lliure. Això es deu al fet que la trisomia en mosaic no és present en la totalitat de les cèl·lules de la persona que la pateix.

Si l'origen d'una trisomia és una errada en la meiosi (gametogènesi), com ara la presència de dos cromosomes 21 (una còpia de més) a l'òvul o a l'espermatozoide, en produir-se la fecundació es formarà un zigot amb tres còpies del cromosoma 21. A partir d'aquest zigot inicial, totes les cèl·lules de la persona tindran també tres còpies del cromosoma 21, ja que provenen de successives mitosis.