Meiosis y división de células germinales
La meiosis es la división celular especializada que produce gametos haploides a partir de precursores diploides de células germinales. Una única ronda de replicación del ADN es seguida por dos divisiones sucesivas, reduciendo a la mitad el número de cromosomas y, a través de la recombinación y la segregación independiente, generando diversidad genética entre los óvulos y espermatozoides resultantes.
Definition
La meiosis es una forma de división de células germinales en la que una ronda de replicación del ADN es seguida por dos divisiones nucleares sucesivas, produciendo cuatro células haploides a partir de un precursor diploide; los cromosomas homólogos se aparean y recombinan y luego se segregan en la meiosis I, mientras que las cromátidas hermanas se separan en la meiosis II.
Scope
La entrada describe las dos divisiones meióticas (meiosis I y II), el apareamiento y la recombinación de cromosomas homólogos, la segregación reduccional que reduce a la mitad la ploidía, el papel de la meiosis en la gametogénesis y cómo los errores en la segregación cromosómica dan lugar a la aneuploidía. Trata la meiosis como un tema de biología celular y de células germinales, no como una guía clínica.
Key concepts
- División reduccional (meiosis I) y división ecuacional (meiosis II)
- Apareamiento de cromosomas homólogos (sinapsis)
- Entrecruzamiento (crossing over) y recombinación
- Quiasmas y el complejo sinaptonémico
- Segregación independiente
- Gametos haploides y fertilización
- Aneuploidía y no disyunción
Mechanisms
Después de una única ronda de replicación del ADN, la meiosis lleva a cabo dos divisiones. En la meiosis I, los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis), intercambian segmentos mediante entrecruzamiento (crossing over) para formar quiasmas, y luego se segregan a polos opuestos — una división reduccional que reduce a la mitad el número de cromosomas. Una característica molecular definitoria, revisada por Petronczki y sus colegas, es que los cinetocoros hermanos se orientan hacia el mismo polo (mono-orientación) y que la cohesión a lo largo de los brazos cromosómicos se libera en la meiosis I, mientras que la cohesión centromérica se protege hasta la meiosis II, cuando las cromátidas hermanas finalmente se separan. Las dos divisiones distribuyen así una cromátida de cada homólogo en cada uno de los cuatro productos haploides. Los errores en esta coreografía — la no disyunción — producen gametos con un número incorrecto de cromosomas; Hassold y Hunt revisan cómo tales errores meióticos son la principal fuente de aneuploidía humana.
Clinical relevance
La meiosis es la base celular de la formación de gametos, y la no disyunción meiótica se describe como el origen de aneuploidías cuya frecuencia aumenta con la edad materna. Esta entrada es una descripción de referencia de la división de células germinales y la génesis celular de la aneuploidía; no proporciona asesoramiento médico diagnóstico o reproductivo.
History
La meiosis fue reconocida a finales del siglo XIX como la división que reduce a la mitad los cromosomas, necesaria para la reproducción sexual, complementando las ideas de Weismann sobre la línea germinal. La citogenética del siglo XX vinculó la recombinación meiótica y la no disyunción a la herencia y a los trastornos cromosómicos, y el trabajo molecular en organismos modelo — sintetizado por Petronczki y sus colegas — explicó más tarde cómo la cohesión y la orientación del cinetocoro imponen el programa reduccional de dos pasos.
Key figures
- Kim Nasmyth
- Terry Hassold
- Patricia Hunt
Related topics
Seminal works
- petronczki-2003
- hassold-hunt-2001
Frequently asked questions
- ¿En qué se diferencia la meiosis de la mitosis?
- La mitosis es una única división que produce dos células diploides genéticamente idénticas a la parental, mientras que la meiosis comprende dos divisiones después de una replicación, produciendo cuatro células haploides que difieren genéticamente debido a la recombinación y la segregación independiente.
- ¿Por qué la meiosis implica dos divisiones?
- La primera división (meiosis I) separa los cromosomas homólogos apareados para reducir a la mitad el número de cromosomas, y la segunda (meiosis II) separa las cromátidas hermanas de manera similar a la mitosis; juntas convierten una célula diploide en cuatro gametos haploides.