Dos tipos básicos de división celular, mitosis y meiosis ocurren en plantas, animales y hongos. En los animales, la mitosis ocurre en las células del cuerpo para producir crecimiento y reparar y mantener los tejidos del cuerpo. Cada célula hija es una réplica genética de la célula original. La meiosis ocurre en la reproducción sexual para generar gametos variables, o huevos y espermatozoides, que se unen para formar un nuevo individuo diferente de los padres. La sinapsis es la forma única en que los cromosomas se alinean en la primera división de la meiosis, llamada "meiosis I". Cada par de cromosomas se conecta entre sí, a menudo intercambiando material genético entre los cromosomas individuales. Conocido como cruce, este intercambio es una forma importante de aumentar la variabilidad genética en organismos que se reproducen sexualmente.
Nuevas combinaciones genéticas
La meiosis produce células con la mitad de cromosomas que las contenidas en las células del cuerpo, llamadas estado haploide, para que la descendencia tenga la cantidad correcta de cromosomas. En los humanos, las células del cuerpo tienen un número diploide, o duplicado, de 46, con 23 pares de cromosomas. Cada pareja tiene un cromosoma materno y paterno, llamados cromosomas homólogos. Durante la meiosis, se producen dos divisiones para producir gametos haploides con 23 cromosomas individuales. Cada gameto tiene combinaciones únicas de cromosomas maternos y paternos. Esta variabilidad genética es importante para que los organismos se puedan adaptar a las condiciones cambiantes. La variabilidad genética adicional ocurre durante la sinapsis, cuando se intercambia material genético entre cromátidas hermanas durante el cruce.
Cómo ocurre la sinapsis
Antes de que comience la meiosis, los pares homólogos de cromosomas contenidos en el núcleo de la célula se replican en forma dos pares de cromátidas hermanas, cada par unido por estructuras llamadas centrómeros. Para comenzar la meiosis, la membrana nuclear se disuelve y los cromosomas se acortan y engrosan. Durante esta primera etapa, llamada profase I, se produce la sinapsis. Los dos pares de cromátidas hermanas se conectan a lo largo de sus longitudes a través de combinaciones de ARN y proteínas llamadas el "complejo sinaptonémico". Las cromátidas conectadas continúan acortándose, enrollándose juntas en el proceso. Pueden enclavarse en la medida en que las piezas de cromátidas hermanas se rompen y se vuelven a unir a la cromátida opuesta, de modo que esa parte de la cromátida materna está ahora en la cromátida paterna y viceversa. Este proceso, denominado "cruzamiento" o "recombinación", enriquece aún más la variabilidad genética.
Synapsis Ends
Como meiosis, continúo, durante la metafase I, los pares de cromosomas homólogos sincronizados migran al centro de la celular y alineación. Los cromosomas homólogos maternos y paternos se pueden clasificar aleatoriamente en el lado izquierdo o derecho de la célula. A continuación, durante la anafase I, la sinapsis termina y los pares de cromosomas homólogos se separan y migran a lados opuestos de la célula. En la telofase I, la división celular localiza un tipo de cada par de cromosomas homólogos en cada célula hija haploide, con las cromátidas que llevan el material genético cruzado dentro de ellas.
El resto de la meiosis
En la meiosis II, las dos células de la meiosis divido para separar las dos cromátidas hermanas de los pares homólogos. Los gametos resultantes ahora tienen un número haploide de cromosomas hermanos desapareados. En los humanos, los gametos masculinos son cuatro células espermáticas funcionales. La meiosis en las mujeres humanas produce un huevo funcional grande y tres células pequeñas, eventualmente descartadas, llamadas cuerpos polares que contienen núcleos pero poco citoplasma. La variabilidad genética en los gametos proviene, en primer lugar, del surtido independiente de cromosomas individuales durante cada división meiótica, con cromátides maternas y paternas que se dispersan por las células hijas de forma aleatoria. En humanos, la combinación total posible de emparejar 23 cromosomas es 8,324,608. La segunda fuente de variabilidad proviene del intercambio de material genético del entrecruzamiento durante la sinapsis.
