Universidad Nacional del Santa
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Universidad Nacional del Santa Facultad de Ciencias Departamento de Biología, Microbiología y Biotecnología Blgo. Pesq. Eliana Zelada Mázmela Blgo. Acuic- Carmen Yzásiga Barrera
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Universidad Nacional del Santa. Facultad de Ciencias. Departamento de Biología, Microbiología y Biotecnología. Meiosis. Blgo. Pesq. Eliana Zelada Mázmela Blgo. Acuic- Carmen Yzásiga Barrera. - PowerPoint PPT Presentation
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Universidad Nacional del SantaFacultad de Ciencias
Departamento de Biología, Microbiología y Biotecnología
Blgo. Pesq. Eliana Zelada Mázmela
Blgo. Acuic- Carmen Yzásiga Barrera
Comprende un tipo especial de división celular las células hijas contienen solamente la mitad de la carga genética en lugar del set completo diploide presente en todas las células somáticas
La reducción cromosómica implica que cada célula germinal contiene solamente un representante de cada locus genético
Existe la misma probabilidad de que en una célula germinal esté representado el alelo paterno o materno.
Fue descubierta y descrita por primera vez en los huevos del erizo de mar en 1876, por el biólogo alemán conocido Oscar Hertwig.
Fue descrita otra vez en 1883, en el nivel de cromosomas, por el zoólogo Edouard Van Beneden de Bélgica, en los huevos de los gusanos parásitos Ascaris.
• Primera división meiótica o reduccional
• Segunda División meiótica o ecuacional
Etapas de la Meiosis
La significación de la meiosis para la reproducción y la herencia, sin embargo, fue descrita en 1890 por el biólogo alemán August Weismann, quien observó que dos divisiones celulares eran necesarias transformar una célula diploide en cuatro células haploide si el número de cromosomas tenía que ser mantenido.
En 1911, el genetista estadounidense, Thomas Hunt Morgan observó el entrecruzamiento en la meiosis de la mosca de la fruta, proveyendo la primera interpretación segura y verdadera sobre la meiosis.
Fases del ciclo celular : meristemo radicular de cebolla
Interfase Profase MetafaseAnafase
Temprana
Anafase Tardía
Telofase temprana
Telofase tardía
Dos células
En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas.
Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas.
La cromatina está muy descondensada, formando una maraña de fibras cromosómicas en cierta forma similar a la profase mitótica.
La disposición espacial de los cromosomas sin embargo no es aleatoria hay una arquitectura nuclear de tal forma que los telómeros de los cromosomas se encuentran unidos a la membrana nuclear (bouquet).
La cromatina de los cromosomas también se va organizando a lo largo de esta fase de tal forma que se va a conseguir un apareamiento íntimo y homólogo entre los cromosomas de la misma pareja.
Los telómeros se encuentran anclados a la membrana nuclear y moviéndose a través de ella van confluyendo hacia una región o dominio nuclear dando lugar al denominado bouquet.
A su vez la cromatina que forma cada uno de los cromosomas va girando de tal forma que las dos cromátidas se disponen espacialmente hacia un mismo lado dejando expuesta una especie de eje proteico donde se van a disponer una serie de proteínas que están relacionadas con el eje cromosómico y que van a dar lugar al elemento axial y posteriormente al complejo sinaptonémico.
Un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas.
Así pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.
Como los telómeros están juntos en el bouquet el apareamientos se inicia por ellos, iniciándose la unión por los elementos axiales de cada homólogo.
Para estabilizar esta unión se va desarrollando una estructura exclusiva de la meiosis y que es el complejo sinaptonémico.
Esta estructura proteica está formada por los dos elementos axiales de los homólogos (que ahora denominamos elementos laterales y una serie de fibras transversales denominadas elemento central). Además durante el zigoteno concluye la replicación del ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-ADN.
Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa.
Así pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n.
A menudo, los nucleolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo
Una vez que los cromosomas homólogos puros están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de recombinación genética (crossing-over), esto es, el intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos de cada pareja.
La recombinación genética está mediada por la aparición entre los dos homólogos de una estructura proteica de 90 nm de diámetro llamada nódulo de recombinación, o complejo sinaptonémico.
En él se encuentran las enzimas que median en el proceso de recombinación.
Durante esta fase se produce una pequeña síntesis de ADN, que probablemente está relacionada con fenómenos de reparación de ADN ligados al proceso de recombinación.
a. El DNA de cada uno de los progenitores homólogos se indican en negro y el otro en color rojo.
b. Se rompe una cadena de cada molécula de DNA,
c. que se intercambia con la cadena homóloga de la otra molécula y
d. ídem,e. se une a la cadena
intercambiada. f. El intercambio de
cadenas entre los DNA ocurre a lo largo del DNA y
g. en un punto específico, las cadenas intercambiadas se rompen nuevamente y
h. se resellan, completando el intercambio y la recombinación de los genes
. La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase
Se hace evidente el proceso transcripcional, lo que significa que los cromosomas están menos condensados cromosomas plumosos
Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas
Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.Ocurre la terminalización, que significa que los quiasmas se desplazan hacia los extremos de los cromosomas
Desaparece el complejo sinaptonémico (el elemento central), el nucleolo, la membrana nuclear y la lámina nuclear se desorganizan. Cesa la síntesis de ARN
Comportamiento de la envoltura y lámina nuclear en
la diacinesis
Metafase I : Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucleolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial.
En esta fase los centrómeros hermanos están orientados en el mismo plano; diferencia importante con la mitosis.
Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homologa se dirige a un polo opuesto
Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.
En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de DNA y no cambia el estado genético de los cromosomas.
Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos en número haploide. Los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células
En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.
Los centrómeros se separan y las
cromátidas son arrastradas por las
fibras del huso acromático hacia los
polos opuestos
En los polos, se forman de nuevo los núcleos
alrededor de los cromosomas.
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1. Reducción del número de cromosomas a la mitad: de una célula diploide (ej: 46 cromosomas en el ser humano) se forman células haploides (23 cromosomas). Esta reducción a la mitad es la que permite que el fenómeno siguiente de la fecundación mantenga el número de cromosomas de la especie.
2. Recombinación de información genética heredada del padre y la madre: el apareamiento de los homólogos y consecuente crossing- over permite que se intercambie la información. La consecuencia de este fenómeno es que ningún hijo heredará un cromosoma íntegro de uno de sus abuelos.
Consecuencias genéticas de la Meiosis
3. Segregación al azar de cromosomas maternos y paternos: la separación de los cromosomas paternos y maternos recombinados, durante la anafase I y II, se realiza completamente al azar, por lo que contribuyen al aumento de la diversidad genética.En el ser humano, con 23 pares de cromosomas homólogos, la posibilidad de recombinación es 2 23: 8.388.608 combinaciones, este número es sin tener en cuenta las múltiples combinaciones dadas por la recombinación durante el crossing-over.
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