Mitose, Meiose e o Ciclo Celular

Duas formas de divisão nuclear distribuem os cromossomos para novas células: a mitose copia um conjunto completo para cada célula-filha, enquanto a meiose reduz o conjunto pela metade para formar gametas e, ao fazê-lo, gera variação genética.

Definition

Mitose é a divisão que produz dois núcleos-filhos geneticamente idênticos, meiose é a divisão reducional em duas etapas que produz gametas haploides, e o ciclo celular é a sequência regulada de eventos através dos quais uma célula cresce, replica seu DNA e se divide.

Scope

Este tópico aborda as fases do ciclo celular e seus pontos de checagem, os estágios da mitose que produzem duas células-filhas geneticamente idênticas, as duas divisões da meiose que reduzem o número de cromossomos pela metade, o emparelhamento de homólogos e o crossing-over na meiose I, e a forma como os eventos meióticos fornecem a base física para as leis de Mendel. Ele trata da distribuição ordenada dos cromossomos; erros nesse processo são abordados sob aneuploidia.

Core questions

• Quais são as fases do ciclo celular e como os pontos de checagem regulam a progressão?
• Como a mitose garante que cada célula-filha receba um conjunto completo de cromossomos?
• Como as duas divisões da meiose reduzem o número de cromossomos pela metade?
• Como o emparelhamento de homólogos e o crossing-over na meiose fundamentam as leis de Mendel?

Key concepts

• Fases e pontos de checagem do ciclo celular
• Estágios da mitose
• Meiose I e meiose II
• Emparelhamento de homólogos e crossing-over
• Divisão reducional e formação de gametas

Mechanisms

O DNA é replicado na fase S, e na divisão um fuso se liga aos centrômeros para separar o material genético; na mitose as cromátides-irmãs se separam para dar células idênticas, enquanto na meiose os cromossomos homólogos primeiro se emparelham e trocam segmentos por crossing-over e depois se separam, seguidos por uma segunda divisão que separa as cromátides-irmãs, reduzindo o número de cromossomos pela metade e embaralhando os alelos.

Clinical relevance

Os eventos meióticos de separação de homólogos explicam como a recombinação e a segregação independente geram diversidade de gametas, enquanto falhas no controle do ciclo celular subjazem ao câncer e erros na separação meiótica causam as aneuploidias observadas em abortos espontâneos e condições como a síndrome de Down.

History

Flemming descreveu a mitose na década de 1880 e a meiose foi caracterizada logo depois; o reconhecimento de que o comportamento cromossômico meiótico espelha a segregação mendeliana cimentou a teoria cromossômica, e os controles moleculares do ciclo celular foram elucidados no final do século XX, trabalho reconhecido pelo Prêmio Nobel de 2001.

Key figures

• Walther Flemming
• Theodor Boveri
• Paul Nurse

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Qual é a principal diferença entre mitose e meiose?

A mitose produz duas células-filhas geneticamente idênticas à célula parental e entre si, enquanto a meiose envolve duas divisões que reduzem o número de cromossomos pela metade e, através do crossing-over e da segregação independente, produzem quatro gametas geneticamente variados.

Por que a meiose é importante para a variação genética?

A meiose embaralha os alelos de duas maneiras: o crossing-over troca segmentos entre cromossomos homólogos, e a segregação independente distribui aleatoriamente os cromossomos maternos e paternos, de modo que cada gameta carrega uma combinação única de alelos.