Tema 6: Mitosi i Meiosi (GE) (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genètica
Año del apunte 2016
Páginas 3
Fecha de subida 21/03/2016
Descargas 53
Subido por

Vista previa del texto

TEMA  6:  Mitosis  i  meiosis   1.  Organització  del  genoma  en  cromosomes   En  bactèries  (n)  només  trobem  un  sol  cromosoma  (normalment  circular),  mentre  que   en   eucariotes   (2n)   hi   ha   diversos   cromosomes   lineals,   el   nombre   dels   quals   ve   determinat  segons  l’espècie,  i  només  es  poden  observar  com  a  tals  durant  el  procés  de   divisió  cel·∙lular  no  durant  la  interfase  tot  i  que  sempre  estan  presents.       En   aquest   tema   ens   referirem   a   eucariotes   com   a   eucariotes   diploides,   és   a   dir,   organismes   amb   dos   copies   del   genoma,   i   com   el   genoma   està   dividit   en   cromosomes,   tenen  els  cromosomes  duplicats.     Una  parella  de  cromosomes  replicats  s’anomenen  cromosomes  homòlegs  i  tenen  dues   versions  diferents  d’un  mateix  gen,  que  és  el  que  anomenem  al·∙lels.       2.  La  divisió  cel·∙lular  en  bactèries  i  eucariotes   En  bacteris  (n)  es  produeix  una  reproducció  per  divisió  simple,  on  primer  es  replica  el   cromosoma,  la  cèl·∙lula  creix,  i  després  es  divideix  en  dues  cèl·∙lules  filles  (n)  idèntiques  a   la  originaria.       En  eucariotes  (2n)  hi  ha  dos  tipus  de  divisió.     -­‐La   divisió   mitòtica:   a   partir   d’una   cèl·∙lula   2n   es   generen   2   cèl·∙lules   2n,   per   tant,   es   necessari  una  replicació  del  material  genètic.  Es  produeix  en  les  cèl·∙lules  somàtiques.     -­‐La  divisió  meiòtica:  a  partir  d’una  cèl·∙lula  2n  es  generen  4  cèl·∙lules  n.  Es  produeix  en  les   cèl·∙lules  germinals  i  produeix  els  gàmetes,  per  això  va  associada  al  tipus  de  reproducció   sexual,   on   es   produeix   la   fecundació   (unió   dels   gàmetes   n).   Durant   el   procés   de   meiosi   es  produeixen  dues  divisions  successives  (meiosi  I  i  meiosi  II).       3.  El  cicle  cel·∙lular   El  cicle  cel·∙lular  d’una  cèl·∙lula  es  pot  dividir  en  interfase  o  període  de  no  divisió  on  la   cèl·∙lula   creix   (G1,   G0,   S   on   es   duplica   el   DNA   i   G2);   i   la   fase   M   on   es   produeix   la   divisió   del  nucli  (cariocinesi)    i  del  citoplasma  (citocinesi).       4.  La  mitosi   La  mitosi  es  la  solució  al  problema  de  la  divisió  cel·∙lular  i  la  constància  en  el  nombre  de   cromosomes  de  les  cèl·∙lules  filles.  La  mitosi  és  un  mecanisme  que  garanteix  que  no  es   perdi  material  genètic,  i  que  les  cèl·∙lules  que  resulten  d’una  divisió  continguin  la  mateixa   quantitat  de  material  genètic  que  el  progenitor.       Els  cromosomes  quan  entren  en  la  mitosi  ja  s’han  replicat,  per  tant  tenim  una  dotació   gènica  2n  (dos  cromosomes)  amb  dos  cromàtides  cadascun.  En  la  mitosi  els  cromosomes   homòlegs  no  s’aparellen.  Aquests  cromosomes  formats  per  dos  cromàtides  germanes   es  situen  durant  la  metafase  a  la  placa  metafàsica  o  equatorial  de  la  cèl·∙lula  i  es  produeix   durant   l’anafase   i   la   segregació   de   les   cromàtides   germanes,   separant   cadascuna   d’aquetes  a  un  pol  oposat  de  la  cèl·∙lula.  Finalment  es  produirà  la  citocinesi  (divisió  del   citoplasma)  i  s’obtindran  dues  cèl·∙lules  2n  amb  una  sola  cromàtide  (només  una  copia).     És  un  procés  conservatiu:  els  genotips  de  les  cèl·∙lules  filles  i  progenitores  són  idèntics.         5.  La  meiosi   La  meiosi  resol  el  problema  de  la  presència  de  dos  pares  (progenitors)  en  els  organismes   sexuals   i   la   constància   del   nombre   de   cromosomes   entre   generacions.   La   meiosi   garanteix  que  tot  i  que  es  produeixi  una  reproducció  sexual  mitjançant  dos  progenitors,   la   quantitat   de   material   genètic   de   les   cèl·∙lules   resultants   sigui   la   mateixa   a   la   dels   progenitors   (no   duplicada).   És   un   procés   que   promou   la   variació   genètica   en   els   productes   de   la   meiosis   (totes   les   cèl·∙lules   n   resultants   tenen   diferent   càrrega   genotípica).       La  podem  dividir  en  dues  fases  que  venen  determinades  per  dues  divisions:     -­‐Meiosi  I:  és  la  fase  fonamental  que  explica  la  transmissió  dels  caràcters  i  on  es  produeix   la  variabilitat  genètica.  Durant  la  interfase  es  dupliquen  els  cromosomes  i  per  tant  tenim   2n   cromosomes   amb   dues   cromàtides   cadascun.   Durant   la   meiosi   I   els   cromosomes   homòlegs   s’aparellen   i   permet   la   connexió   entre   cromàtides   no   germanes   de   cromosomes  homòlegs,  entre  les  quals  es  produirà  la  recombinació.  Aquest  fenomen  es   pot  observar  amb  microscòpia  ja  que  els  cromosomes  formen  estructures  de  tètrades   (4   cromàtides   dels   2   cromosomes)   amb   quiasmes   (punts   d’unió   entre   cromosomes   homòlegs).   Com   a   resultat   de   la   recombinació   s’obtenen   cromosomes   que   són   una   barreja  entre  els  dos  cromosomes  homòlegs.  Els  cromosomes  homòlegs  estan  formats   per  un  cromosoma  que  prové  del  gàmeta  masculí  n  (pare)  i  l’altre  que  prové  del  gàmeta   femení   n   (mare).   Es   produeix   una   reorganització   del   material   dels   cromosomes,   contenen  la  mateixa  informació  genètica  però  aquesta  es  distribueix  de  forma  diferent   donant  lloc  a  nous  cromosomes.     Posteriorment  els  cromosomes  recombinats  i  aparellats  es  disposen  a  la  placa  equatorial   de   la   cèl·∙lula   orientats   a   l’atzar,   sense   cap   patró,   i   per   tant,   quan   es   produeixi   la   segregació  dels  cromosomes  donarà  lloc  a  més  variabilitat  genètica.  Al  finalitzar  aquesta   primera   divisió   s’obtindran   dues   cèl·∙lules   n   però   amb   dos   cromàtides   germanes   cadascun;  diferents  entre  elles  i  a  la  cèl·∙lula  progenitora.  I  immediatament  després  es   produeix  la  meiosi  II.       -­‐Meiosi  II:  és  un  procés  on  les  dues  cèl·∙lules  n  amb  dues  cromàtides  cadascuna  sofreixen   una  mitosi.  Els  cromosomes  es  situen  a  la  placa  equatorial  (també  de  forma  aleatòria),   es  segreguen  les  cromàtides  germanes,  i  finalment  es  produeix  la  citocinesi.   *Els  centròmers  únicament  es  divideixen  en  l’anafase  II,  en  la  anafase  I  es  separen  els   cromosomes  homòlegs  però  els  centròmers  queden  intactes.     S’obtenen   així   4   germanes   n   amb   una   sola   cromàtide   cadascuna.   Aquestes   cèl·∙lules   tenen  cromosomes  mixtes  amb  informació  del  pare  i  de  la  mare,  ja  que  hi  ha  hagut  una   reorganització  del  material  cromosòmic;  s’ha  produït  variabilitat  (totes  les  cèl·∙lules  són   diferents  entre  elles).  No  es  tracta  d’una  variació  nova  ja  que  el  material  és  el  mateix,   però  està  organitzat  de  manera  diferent.       6.  Teoria  cromosòmica  de  la  herència   Com  els  gens  es  troben  en  els  cromosomes,  ens  haurem  de  basar  sempre  en  l’esquema   meiosi   per   saber   com   es   distribueixen   els   gens   (segons   com   es   distribueixen   els   cromosomes).  El  lloc  que  ocupa  un  gen  en  un  cromosoma  s’anomena  locus.     El   moviment   dels   cromosomes   en   la   meiosi   determina   els   al·∙lels   que   portaran   els   gàmetes  (n).  Cada  gen  té  quatre  còpies  degut  a  que  el  material  genètic  s’ha  duplicat  per   a   dur   a   terme   la   meiosis,   i   cada   al·∙lel   d’un   heterozigot   es   troba   en   un   cromosoma   homòleg.   EX:   cromosoma   homòleg   1   (cromàtide1=   A;   cromàtide2=   A),   cromosoma   homòleg  2  (cromàtide1=  a;  cromàtide2=  a).       Les   lleis   de   Mendel   són   un   reflex   directe   de   la   conducta   dels   cromosomes   durant   la   meiosi.  El  moviment  dels  cromosomes  en  la  meiosi  explica:     -­‐La  primera  llei  de  Mendel:  [segregació  1:1]:  cada  al·∙lel  d’un  gen  (i   cada   cromosoma   homòleg)   segreguen   de   manera   equitativa   (com   a   resultat  s’obté  la  mitat  d’un  al·∙lel  en  una  cèl·∙lula  i  l’altre  meitat  en   l’altra)   durant   la   meiosi.   Això   s’explica   per   la   migració   aleatòria   dels   cromosomes   homòlegs   a   pols   oposats   durant   la   anafase   I   de   la   meiosi.           -­‐La   segona   llei   de   Mendel   [transmissió   independent]:   els   al·∙lels   de   diferents   gens   es   segreguen  de  forma  independent  durant  la  meiosi  (el  patró  d’herència  d’un  caràcter  és   independent   a   l’altre).   Això   s’explica   per   l’alineament   aleatori   de   cada   parell   de   cromosomes  homòlegs  durant  la  metafase  I  de  la  meiosi.  Genera  dues  possibilitats  de   les  2  cèl·∙lules  filles:  (AB  i  ab)  o  (Ab  i  aB).       Gen  1   Al·lels:  A  i  a     Gen  2   Al·lels:  B  i  b     Les   lleis   de   Mendel   es   produiran   en   tots   aquells   organismes   que   es   divideixen   per     meiosi.                             [acasals]  Més  apunts  a:  https://unybook.com/perfil/acasals     ...