Meiose e Divisão de Células Germinativas

A meiose é a divisão celular especializada que produz gâmetas haploides a partir de precursores diploides de células germinativas. Uma única ronda de replicação do DNA é seguida por duas divisões sucessivas, reduzindo para metade o número de cromossomas e, através da recombinação e segregação independente, gerando diversidade genética entre os óvulos e espermatozoides resultantes.

Definition

A meiose é uma forma de divisão de células germinativas em que uma ronda de replicação do DNA é seguida por duas divisões nucleares sucessivas, produzindo quatro células haploides a partir de um precursor diploide; os cromossomas homólogos emparelham e recombinam e depois segregam na meiose I, enquanto as cromátides irmãs se separam na meiose II.

Scope

O verbete descreve as duas divisões meióticas (meiose I e II), o emparelhamento e a recombinação dos cromossomas homólogos, a segregação reducional que reduz a ploidia para metade, o papel da meiose na gametogénese e como os erros na segregação cromossómica dão origem à aneuploidia. Trata a meiose como um tópico de biologia celular e de células germinativas, não como orientação clínica.

Key concepts

• Divisão reducional (meiose I) e divisão equacional (meiose II)
• Emparelhamento de cromossomas homólogos (sinapse)
• Crossing-over e recombinação
• Quiasmas e o complexo sinaptonémico
• Segregação independente
• Gâmetas haploides e fertilização
• Aneuploidia e não disjunção

Mechanisms

Após uma única ronda de replicação do DNA, a meiose realiza duas divisões. Na meiose I, os cromossomas homólogos emparelham (sinapse), trocam segmentos por crossing-over para formar quiasmas, e são então segregados para polos opostos — uma divisão reducional que reduz para metade o número de cromossomas. Uma característica molecular definidora, revista por Petronczki e colegas, é que os cinetócoros irmãos são orientados para o mesmo polo (mono-orientação) e que a coesão ao longo dos braços dos cromossomas é libertada na meiose I, enquanto a coesão centromérica é protegida até à meiose II, quando as cromátides irmãs finalmente se separam. As duas divisões distribuem assim uma cromátide de cada homólogo em cada um dos quatro produtos haploides. Erros nesta coreografia — não disjunção — produzem gâmetas com o número errado de cromossomas; Hassold e Hunt revisam como tais erros meióticos são a principal fonte de aneuploidia humana.

Clinical relevance

A meiose é a base celular da formação de gâmetas, e a não disjunção meiótica é descrita como a origem de aneuploidias cuja frequência aumenta com a idade materna. Este verbete é uma descrição de referência da divisão de células germinativas e da génese celular da aneuploidia; não fornece aconselhamento médico diagnóstico ou reprodutivo.

History

A meiose foi reconhecida no final do século XIX como a divisão de redução cromossómica necessária para a reprodução sexual, complementando as ideias de Weismann sobre a linha germinativa. A citogenética do século XX ligou a recombinação meiótica e a não disjunção à hereditariedade e às doenças cromossómicas, e o trabalho molecular em organismos modelo — sintetizado por Petronczki e colegas — explicou mais tarde como a coesão e a orientação do cinetócoro impõem o programa reducional em duas etapas.

Key figures

• Kim Nasmyth
• Terry Hassold
• Patricia Hunt

Seminal works

• petronczki-2003
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

Como a meiose difere da mitose?

A mitose é uma única divisão que produz duas células diploides geneticamente idênticas à parental, enquanto a meiose compreende duas divisões após uma replicação, produzindo quatro células haploides que diferem geneticamente devido à recombinação e segregação independente.

Por que a meiose envolve duas divisões?

A primeira divisão (meiose I) separa os cromossomas homólogos emparelhados para reduzir para metade o número de cromossomas, e a segunda (meiose II) separa as cromátides irmãs de forma semelhante à mitose; juntas, elas convertem uma célula diploide em quatro gâmetas haploides.