SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MEIOSIS
Tiene lugar en cualquier ciclo biológico en los que se dé un proceso de reproducción sexual, por consiguiente, siempre está asociada a procesos reproductivos o germinales y no a los somáticos.
Siempre necesita partir de una célula diploide (con pares de cromosomas, es decir, dos cromosomas de cada tipo), la que, tras dos divisiones sucesivas, con una breve interfase en la que no hay duplicación del ADN, se originan 4 células haploides (con la mitad del material genético, es decir, un solo cromosoma de cada tipo).
Además, en esta división se origina variabilidad, en otras palabras, esas células hijas ya no son idénticas entre sí ni equivalentes a la célula madre.
Dicha variabilidad es muy importante, considerándose por muchos autores el motor principal de la evolución, ya que permite la supervivencia de las especies ante un cambio drástico del medio, seleccionando solo aquellas variantes más propias (selección natural).
Si entendemos estas nociones básicas de la meiosis, comprenderemos las diferencias en este esquema respecto a la mitosis (ver la explicación de la imagen para entender su descripción):
Cantidad de ADN a lo largo del ciclo celular de una célula que sufre meiosis. Como se deriva del esquema, a partir de una célula diploide, se duplica el material genético en fase S, en la G2 mantiene el ADN duplicado (tetraploide) y, tras dos divisiones sucesivas en las que hay una breve interfase sin duplicación del material genético, se origina una célula haploide con la mitad de ADN que su célula madre.
DIVISIÓN MEIÓTICA
Consta de las mismas fases que la mitosis, pero, en este caso, son dos divisiones sucesivas y tendrán ligeras diferencias. Así, tenemos:
1ª DIVISIÓN MEIÓTICA
Es la etapa en la que ocurre la división reduccional, es decir, el momento en el que se reduce el juego cromosómico de la célula a la mitad y, por consiguiente, donde encontramos las principales diferencias respecto a la mitosis.
PROFASE I
Es la etapa más larga y compleja. Durante todo el proceso la membrana nuclear permanece intacta y solo al final desaparece.
Se divide en otras cinco etapas: Leptoteno, Zigoteno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis.
Sé que es difícil acordarse de ello, así que te propongo la siguiente regla mnemotécnica: imagínate a dos andaluces hablando, en el que uno le dice a otro: «LE ZIGO A PAQUITA DIA A DIA«
LEPTOTENO
Los cromosomas se condensan, formando fibras largas y finas (no distinguiéndose las cromátidas) y se unen a la membrana nuclear en las zonas próximas a la localización de los centriolos, a través de las placas de unión.
Leptoteno. Se observa cómo los cromosomas se unen a la membrana nuclear a través de las placas de unión.
ZIGOTENO
Los cromosomas homólogos (los pares o parejas de cromosomas) se aparean entre sí, originándose en la zona de contacto una estructura denominada complejo sinaptonémico, uniendo punto a punto cada cromosoma como si fuera una cremallera. De esta manera, cada gen queda yuxtapuesto a su gen homólogo.
Cada par cromosómico así formado se denomina bivalente o tétrada (contiene cuatro cromátidas).
Zigoteno. Los cromosomas homólogos se aparean y forman el complejo sinaptotémico, conllevando la aparición de un bivalente o tétrada.
PAQUITENO
Una vez completados el apareamiento y la condensación de los cromosomas homólogos, tiene lugar el sobrecruzamiento entre cromátidas no hermanas, uno de los hechos o pilares fundamentales de la meiosis.
Así, las cromátidas de cada tétrada se rompen e intercambian fragmentos completos de ADN, apareciendo nueva combinación de genes y produciendo variabilidad, de enorme importancia para la evolución.
Paquiteno. En esta fase ocurre el sobrecruzamiento o recombinación entre cromátidas no hermanas, apareciendo una nueva combinación de genes que produce variabilidad en la descendencia.
DIPLOTENO
Desaparece el complejo sinaptotémico y los homólogos comienzan a separarse, aunque permanecen unidos por los quiasmas, puntos donde ha habido recombinación o sobrecruzamiento.
Es la etapa más larga de la meiosis, ya que puede durar días e incluso años, como en el caso de los ovocitos humanos.
Diploteno. Desaparece el complejo sinaptotémico, pero ambas cromátidas se encuentran unidas a nivel de los puntos de recombinación, estructuras conocidas como quiasmas.
DIACINESIS
Los cromosomas se condensan y se separan totalmente de la envoltura nuclear.
Los quiasmas se van desplazando hacia los extremos del bivalente, fenómeno conocido como terminalización de los quiasmas.
Al final de esta fase, comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo, al mismo tiempo que empiezan a formarse los microtúbulos cinetocóricos.
Diacinesis. Terminalización de los quiasmas. Ambos cromosomas se separan completamente. Como resultado tenemos unos «cromosomas nuevos», con recombinación de genes maternos y paternos.
METAFASE I
Los bivalentes se unen a los microtúbulos cinetocóricos, disponiéndose en el plano ecuatorial, con lo que los cromosomas del par de homólogos se orientan hacia polos opuestos.
Aquí tenemos una importante distinción respecto a la mitosis y es que, en esta división mitótica, todos los cromosomas se disponían en una única fila en la placa ecuatorial, de manera que cada cromátida de cada cromosoma se orientaba hacia polos opuestos.
Sin embargo, en la meiosis no es así, puesto que los cromosomas homólogos se disponen en paralelo, en otras palabras, hay dos filas en la placa ecuatorial metafásica, de tal manera que cada cromosoma homólogo se enfoca hacia un extremo diferente.
Diferencia entre la metafase mitótica (izquierda) y primera metafase meiótica. Observa cómo en el segundo caso los cromosomas homólogos se disponen en paralelo en la placa ecuatorial de la célula, mientras que en la mitosis solo encontramos una única fila.
ANAFASE I
Se separan los bivalentes y cada uno de los cromosomas del par de homólogos se desplaza a un polo de la célula.
Recuerda: aquí se desplazan cromosomas enteros, mientras que en la mitosis eran las cromátidas del mismo cromosoma.
Diferencias entre la anafase de la mitosis, en la que se separan las cromátidas del cromosoma (izquierda), y la de la meiosis, en la que se separan los cromosomas homólogos (derecha).
TELOFASE I
La división nuclear concluye con la formación de los dos núcleos hijos, cada uno de los cuales contiene un juego completo de cromosomas (haploide), puesto que, de la pareja de homólogos, uno integra una célula y el otro su célula hermana.
En esta fase reaparecen el nucleolo y la envoltura nuclear y desaparecen las fibras del huso.
Los cromosomas sufren una pequeña descondensación y se produce la citocinesis de las dos células hijas.
Las células entran en una breve interfase en la que no tiene lugar duplicación de ADN.
Meiosis. Observa cómo en la primera división meiótica, en la metafase, ambos cromosomas homólogos se disponen en paralelo, lo que condiciona que en la metafase se separen dichos cromosomas enteros y no las cromátidas como en la mitosis. Esto es lo que origina la disminución del juego cromosómico en la meiosis.
2ª DIVISIÓN MEIÓTICA
Como consecuencia de la primera división meiótica, cada núcleo hijo contiene un cromosoma de cada pareja de homólogos, constituidos por dos cromátidas.
La segunda división meiótica es un proceso muy similar a la mitosis, en la que las dos cromátidas de cada cromosoma se separan y emigran hacia los polos opuestos del huso acromático.
Esta segunda división consta de
- Profase II, en la que desaparece la envoltura nuclear y se forman los husos.
- Metafase II, en la que los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial.
- Anafase II, en la que cada cromátida migra a uno de los polos.
- Telofase II, simultánea a la citocinesis, en la que se crean dos núcleos con una sola cromátida.
Meiosis. Como resultado de estas dos divisiones sucesivas se generan, a partir de una célula diploide, cuatro células haploides diferentes entre sí, resultado del proceso de sobrecruzamiento que ocurre en el paquiteno.
Tras las dos divisiones meióticas se han formado cuatro células haploides cuyos cromosomas son una mezcla de caracteres paternos y maternos, consecuencia de la recombinación genética.
Este proceso, como dije en la introducción, permite una gran variabilidad genética, de gran importancia para la supervivencia ante un cambio drástico en el medio, y que para algunos autores constituye el auténtico motor de la evolución.
