tema 16 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2014
Páginas 8
Fecha de subida 21/10/2014
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TEMA 16. MEIOSIS La meiosis es un tipo especial de división nuclear, asociada a la reproducción sexual, que implica la mezcla del genoma de dos progenitores y se obtienen de esta manera progenitores genéticamente diferentes.
La meiosis es buena para conservar la cantidad de DNA en la especie y para aumentar la variabilidad, gracias a la recombinación y a la distribución aleatoria de cromosomas homólogos, y que permite la evolución y la adaptabilidad a las condiciones.
Hay dos tipos de meiosis: - - Gamética: por ejemplo en mamíferos; el adulto es diploide y mediante la meiosis se forman los gametos que cuando se fecundan se forma un zigoto diploide que se dividirá por mitosis sucesivas hasta dar lugar al individuo adulto.
Zigótica: por ejemplo en levaduras; los adultos son haploides, el zigoto es diploide y es el que hace la meiosis para dar lugar al adulto.
Si en la especie hay 22 cromosomas, en un célula en G1 tenemos 44 cromosomas: 1 materno + 1 paterno, 2 materno + 2 paterno,… en G2 habrá 44 cromátidas.
La mitosis: tienes una célula en G1 con 2n cromosomas de una cromátida, tras la fase S hay una célula 2n con dos cromátidas cada uno, y tras la mitosis hay dos células 2n cada una con una cromátida.
En la meiosis se genera la variabilidad genética (recombinación génica, distribución independiente y al azar de las cromátidas hermanas) y permiten la reducción de cromosomas a la mitad. Con dos divisiones sucesivas y tan solo una replicación del DNA.
Las verdaderas diferencias entra la mitosis y la meiosis están exactamente en la primera división meiótica.
Cada célula tiene dos cromosomas homólogos, uno del padre y otro de la madre, de forma que tras la meiosis los cromosomas homólogos se reparten al azar entre las distintas células con la mitad de cromosomas que al principio teníamos. Estos cromosomas homólogos que se aparean por la formación de quiasmas que las mantienen unidas hasta la primera metafase; al acabar la primera división meiótica tenemos células haploides pero con dos cromátidas, y tras la segunda división meiótica son haploides con una sola cromátida.
MEIOSIS I PROFASE I Es la fase más larga y activa de la meiosis y tiene cinco etapas. Durante ella se acaba la síntesis de DNA y se aparean los cromosomas homólogos, la recombinación génica y se visualizan los quiasmas, además de que se inicia la condensación cromosómica. Al ser el inicio de una división, por lo que han de pasar una serie de procesos similares a los de la mitosis.
El apareamiento de los cromosomas homólogos es progresivo. Se produce por la formación del complejo simpotencial; comienza durante el leptoteno porque aquí comienza la formación de este complejo simpotencial, que es la síntesis de los elementos laterales. Durante el zigoteno se sintetizan los componentes transversales. Durante el paquiteno se completa, de forma que en esta fase ya están apareados todos los cromosomas homólogos. En diploteno se deshace.
La cromatina se une a estos elementos laterales gracias a las cohesinas (que se unen a las cromátidas hermanas). En zigoteno, cuando se acaban de sintetizar los elementos transversales están en sinapsis inicial; en paquiteno ya es completa y en diptoteno empieza a deshacerse y los quiasmas se ven ahora muy claramente.
En cuanto a la recombinación, esta es la ruptura dirigida de la cromatina por la SP11, que la corta por determinados lugares, que han de ser marcados y se denominan SPOT (punto caliente). Toda una serie de proteínas buscan homología entre lugares donde los cromosomas se han roto, y lo repara, pero los cortes implica que al cortar una cromátida de un cromosoma paterno y otra de uno materno, se cambiarán, de forma que al unirlo se intercambian: las fibras de DNA buscan homología y aparean, lo que conlleva la formación de la estructura de bivalentes en cruz. Estas proteínas y lugares de unión se ven en paquiteno como nódulos de recombinación y en diploteno como quiasmas.
METAFASE I Los bivalentes se alinean en la placa metafásica; aún se ven algunos quiasmas. Durante la anafase uno lo que se separa son cromosomas homólogos, que estaban formando la bivalente: (dibujo a mano) En meiosis, por cada cromosoma se forma un solo cinetocoro (por la monopolina o MAM-1: monopolar miocrotubul attachemente meiosis 1). De forma que dos cromátidas hermanas funcionan como solo una.
En meiosis, durante S, G2 profase I y metafasa I, todas las cohesinas de los brazos quedan unidas. Estas cohesinas se mantienen unidas de forma que no pueden separarse dos cromátidas hermanas.
Si no se recombinan, los homólogos no se mantienen unidos. Si no lo hay no se forman bivalentes y no se encuentran apareados a la placa metafásica. Para que todo esto ocurra bien: - Que las cohesinas no sean degradadas.
Lugares de recombinación.
Que haya un solo cinetocoro por cromosoma.
ANAFASE I Una vez se han alineado los bivalentes se dispara la anafase, que se hace por mismo mecanismo que para la mitosis (mediante el cdc20). Pero con una particularidad: ahora se degradan las cohesinas de los brazos de los cromosomas, pero no las centroméricas (por una fosforilación que evita que se degraden estas): cuando se activaba la separasa, degrada las cohesinas de los brazos, pero se mantienen las del centrosoma; esto también se hace por la presencia de una fosfatasa que protege las cohesinas del centrómero de la fosforilación.
Cuando cortamos las cohesinas de los brazos, que son las que mantenían los bivalentes unidos, ahora los microtúbulos del huso pueden desplazar cada uno de la bivalente hacia un polo del huso.
TELOFASE I Y CITOCINESIS Entonces se empieza a descondensar la cromatina, y a veces, en función de la especie, se puede formar una envoltura nuclear transitoria. En meiosis, la MPF disminuye de tal manera que si que habrá procesos que puedan revertirse (como estos dos dichos), pero no del todo, de forma que los orígenes de replicación no se desfosforilen, lo que evita que el DNA vuelva a replicarse entre una y otra división meiótica.
En función de si la cromatina se ha descondensado, se ha formado la envoltura nuclear o no, se va antes o después a la segunda división meiótica: puede ir justo seguida o una corta interfase (sin todas las subfases) denominada intercinesis.
MEIOSIS II La segunda división meiótica es como la mitosis: los cromosomas, durante la metafase se colocan en la placa metafásica de uno en uno, de tal manera que en la anafase ahora se separarán las cromátidas hermanas. En esta meiosis II, cada cromática organiza su propio cinetocoro en la profase, de forma que en la anafase II se degradará la cohesina centromérica que quedaba como una mitosis, para que se separen las cromátidas hermanas, en lugar de los bivalentes. TODO LO DEMÁS ES IGUAL QUE LA MITOSIS.
GENERACIÓN DE GAMETOS La meiosis se lleva a cabo en la generación de espermatozoides: en estos, a partir de una célula diploide, obtenemos 4 espermatozoides que son células haploides, cada una de ellas capaz de dar lugar a un individuo.
La ovogénesis: para formar un oocito, una célula sufre dos mitosis consecutivas; este proceso es distinto: cuando nace una hembra, todas las células gaméticas están detenidas en profase I (dictoteno), desde entonces hasta la adolescencia, cuando uno o dos continúan con el ciclo. La primera división meiótica es asimétrica: uno formará el óvulo (más grande) y otra célula queda más pequeña (corpúsculo polar); ambas dos células quedarán detenidas en metafase II, por tanto no han completado la meiosis (aún tiene dos cromátidas), solo si es fecundado por un espermatozoide completará la segunda división meiótica.
ERRORES MEIÓTICOS Muchas de estas anomalías están ligadas a procesos de no disyunción: hay un error a la hora de distribuir los cromosomas en las células.
Síndrome de down, por parte paterna, se produce durante la meiosis I, la células que replica el DNA no hace quiasmas ósea que no estarán apareados en la primera división y luego tendré otros dos que no están emparejados, porque no tienen quiasmas; estos tendrán un solo centrómero. Puede ser que de alguna manera los microtúbulos tiren hacia uno de los lados, de forma que una célula se quede con dos y otra con ninguno; de forma que en la segunda división, cuando se segregan las cromátidas hermanas, en una de ellas puede irse la cromátida del papa y la de la mama y en otra ninguna.
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