La Meiosi: Procés, Fases i Importància en la Variabilitat Genètica

La Meiosi: Definició i Resultat

La meiosi és el procés mitjançant el qual, a partir d’un nucli diploide, s’obtenen quatre nuclis haploides.

• Cada nucli haploide conté un representant de cada parella de cromosomes homòlegs.
• Els nuclis haploides resultants no són genèticament iguals entre si ni iguals a la cèl·lula mare, ja que es produeix variabilitat genètica.

Primera Divisió Meiòtica (Meiosi I)

Profase I: Esdeveniments Clau

Durant la Profase I es produeixen diversos esdeveniments fonamentals:

• El DNA es condensa i forma cromosomes.
• Els cromosomes homòlegs s'ajunten (sinapsi).
• Es produeix la recombinació genètica com a resultat de l’entrecreuament.
• Desapareixen l'embolcall nuclear i el nuclèol.
• Migració dels diplosomes (parells de centríols) als pols de la cèl·lula.
• Formació del fus acromàtic.
• Cada parella de cromosomes homòlegs s’uneix a una fibra del fus.

Fases de la Profase I

1. Leptotè: Les cromàtides germanes s’escurcen i eixamplen fins a fer-se visibles. S'uneixen pels extrems a l’embolcall nuclear mitjançant una estructura anomenada placa d’unió.
2. Zigotè: Es produeix la sinapsi (aparellament dels homòlegs) gràcies a la formació del complex sinaptinèmic. Això permet l’alineament de cada gen amb el seu homòleg. El resultat és la formació de tètrades (quatre cromàtides).
3. Paquitè: Un cop completada la sinapsi, es produeix l’entrecreuament de les cromàtides homòlogues. Es trenquen i es tornen a unir, intercanviant material genètic. Aquest procés resulta en la recombinació genètica.
4. Diplotè: Es produeix la desinapsi i es fan evidents els punts d’entrecreuament, anomenats quiasmes.
5. Diacinesi: Els cromosomes homòlegs es condensen progressivament. Les cromàtides germanes estan unides pels centròmers i les no germanes romanen unides pels quiasmes. Al final, desapareixen l’embolcall nuclear i el nuclèol, es forma el fus entre els diplosomes i es comencen a formar els microtúbuls cinetocòrics.

Metafase I

Els cromosomes homòlegs units se situen al pla equatorial de la cèl·lula, formant la placa equatorial.

Anafase I

Els cromosomes homòlegs que formen el bivalent se separen i migren cap als pols oposats. Els cromosomes mantenen les dues cromàtides. Es produeix una combinació a l’atzar dels cromosomes.

Telofase I

Es forma l’embolcall nuclear (de curta durada), hi ha una petita descondensació dels cromosomes i es forma un anell contràctil (en animals) o un septe (en vegetals) per iniciar la citocinesi.

Segona Divisió Meiòtica (Meiosi II)

La Meiosi II és similar a la mitosi, però no va precedida d’una duplicació d’ADN. El seu objectiu és la separació de les cromàtides germanes.

Aquesta divisió comença amb una profase molt curta en la qual desapareixen els embolcalls nuclears i es formen dos nous fusos. Les fases són:

• Metafase II: Els cromosomes es dipositen a la placa equatorial.
• Anafase II: Es trenquen els centròmers i cada cromàtide (ara considerada un cromosoma independent), traccionada per les fibres del seu cinetocor, emigra a un pol oposat de la cèl·lula.
• Telofase II: Es torna a formar l’embolcall nuclear i s’originen dos nuclis de manera gairebé simultània amb el procés de citocinesi.

El resultat final és la formació de quatre cèl·lules filles, cadascuna amb la meitat dels cromosomes (haploides) i amb una composició genètica lleugerament diferent entre elles.

Importància de la Meiosi i la Reproducció Sexual

La meiosi és un procés de divisió cel·lular imprescindible per a la reproducció sexual per diverses raons:

• Manteniment del nombre cromosòmic: Redueix a la meitat el nombre de cromosomes dels gàmetes, assegurant que el nombre de cromosomes de l’espècie es mantingui constant després de la fecundació.
• Variabilitat genètica: Durant la Meiosi I té lloc la recombinació genètica (entrecreuament), que assegura la variabilitat entre els diferents individus de la mateixa espècie.
• Segregació a l’atzar: També hi contribueix el procés de segregació a l’atzar dels cromosomes en les quatre cèl·lules filles. Si la cèl·lula mare conté 2n cromosomes (n del pare i n de la mare), el nombre de combinacions possibles de repartiment d’aquests cromosomes és de $2^n$.