Mecanismos y Etapas de la Meiosis: División Celular y Variabilidad Genética

Explicación de las Etapas de la Meiosis

La meiosis es un tipo de división del núcleo celular propia de las **células germinales**. Se parte de una célula parental **diploide** (2n) y se obtienen cuatro células hijas **haploides** (n). En humanos, estas células son los **gametos**. Consta de dos divisiones sucesivas del núcleo, entre las cuales no se produce la duplicación del material genético (Fase S).

  • A partir de la célula germinal masculina diploide (46 cromosomas) se obtienen cuatro células haploides con 23 cromosomas (n) cada una (**espermatozoides**).

  • A partir de la célula germinal femenina diploide se obtienen tres corpúsculos polares (no gametos) y un **óvulo haploide** (23n).

En la fecundación, cada una de las células (óvulo y espermatozoide) se une, formando el **cigoto**, que es nuevamente diploide. El cigoto es genéticamente una mezcla de ambos progenitores, ya que para cada pareja de cromosomas recibe uno de la madre y uno del padre.

Meiosis I: División Reduccional

En la Meiosis I se pasa de una célula diploide (2n) a dos células haploides (n). El reparto de cromosomas en las células hijas se produce **al azar**, generando **variabilidad genética**. Es importante notar que, al finalizar esta división, cada cromosoma todavía contiene dos cromátidas. La Meiosis I consta de cinco fases, siendo la más importante y de mayor duración la Profase Meiótica I.

Profase Meiótica I

Es una fase muy compleja y la más duradera. Se divide en seis etapas:

  1. Proleptoteno: Es una fase de preparación, por lo que suele llamarse pre-meiótica. La cromatina se ha replicado (dos copias de ADN preparadas en la célula) y los cromosomas apenas se distinguen.

  2. Leptoteno: La cromatina continúa condensándose en el núcleo y los cromosomas comienzan a unirse por sus extremos a la membrana nuclear a través de unas estructuras llamadas placas de unión. Las dos cromátidas que forman cada cromosoma se empiezan a distinguir y se unen. En el resto de la célula comienza la síntesis del huso mitótico.

  3. Zigoteno: Los **cromosomas homólogos** se unen entre sí y se alinean de manera que una de las cromátidas queda enfrentada a la cromátida del otro cromosoma homólogo (**APAREAMIENTO**). La zona en la que ambas se unen es el complejo sinaptonémico (de naturaleza proteica). En esta fase, cada pareja de cromosomas se llama bivalente (dos cromosomas unidos) o tétrada (cuatro cromátidas). A la unión entre las cromátidas y el complejo sinaptonémico se le llama **sinapsis**.

  4. Paquiteno: Se produce el **entrecruzamiento o sobrecruzamiento**, proceso en el que se rompen fragmentos (genes) de cada cromátida y se produce un intercambio entre las cromátidas de cada uno de los cromosomas homólogos. Este intercambio de material genético se llama **RECOMBINACIÓN GENÉTICA** y aporta **variabilidad genética** a las células que se formarán. Los puntos de sobrecruzamiento se llaman **nódulos de recombinación** (permiten que se corte un fragmento y se pegue en otro). Este complejo contiene las enzimas necesarias para el intercambio de genes (endonucleasa, ADN polimerasa, ADN ligasa).

  5. Diploteno: El complejo sinaptonémico desaparece y los cromosomas comienzan a separarse, aunque quedan unidos en los puntos de sobrecruzamiento, llamados **quiasmas**. Los quiasmas son los puntos de unión entre los cromosomas donde se ha producido el intercambio de genes. Se suelen intercambiar 2-3 fragmentos, por lo que suelen estar unidos por 2-3 puntos. Es la fase más larga de todo el proceso de meiosis, pudiendo durar días, meses o incluso años (EJ: en la formación de **óvulos**).

  6. Diacinesis: Los cromosomas aparecen de nuevo condensados y alcanzan su máximo grado de empaquetamiento. Los quiasmas se desplazan hacia los extremos del bivalente, produciendo el fenómeno de **terminación de los quiasmas**. Comienza a desaparecer la membrana nuclear y el nucleolo.

Prometafase I

Las parejas de cromosomas se unen al huso mitótico, en concreto a los microtúbulos cinetocóricos. Se completa la desaparición de la membrana nuclear y el nucleolo.

Metafase I

Los cromosomas se sitúan en el **plano ecuatorial** de la célula. En este punto, los quiasmas prácticamente han desaparecido.

Anafase I

Un cromosoma de cada pareja se dirige a un polo de la célula, siendo esta una **distribución al azar**, dependiendo de cómo se hayan situado las parejas en la metafase.

Telofase I

Los cromosomas comienzan a desempaquetarse, empieza a aparecer la membrana nuclear y el nucleolo, y la célula se prepara para la **citocinesis** (similar a la de la célula animal). Da lugar a **dos células hijas haploides**.

Meiosis II

Se parte de las dos células hijas producidas en la Meiosis I. En esta etapa, cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Se reparte una cromátida de cada cromosoma a una célula hija. Este proceso es crucial porque se pasa de tener cromosomas duplicados (con dos cromátidas) a tener células con cromosomas simples (una cromátida).

Fases de la Meiosis II

Profase II

Se produce la migración de los centriolos a los polos, la síntesis de microtúbulos polares y de áster, y la condensación de la cromatina (formación del huso mitótico).

Prometafase II

Los cromosomas están casi condensados y aparecen los microtúbulos cinetocóricos.

Metafase II

Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial, siendo ya haploides.

Anafase II

Se produce la **separación de las cromátidas**, y cada una se dirige a un polo de la célula.

Telofase II

Aparece la membrana nuclear y el nucleolo, y la cromatina comienza a descondensarse (preparación para la citocinesis, resultando en cuatro células haploides finales).