Por Kevin Beck
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Si bien la mayoría de los cursos de biología cubren la división celular, pocos explican por qué la reproducción debe combinar la duplicación con mecanismos que aumentan la diversidad genética. La meiosis es ese proceso esencial que garantiza que la descendencia posea una combinación única de rasgos que mejoran la supervivencia en entornos cambiantes.
En la biología cotidiana, la división celular Por lo general significa duplicación simple:una célula crece, replica su ADN y se divide en dos células idénticas. Esto describe la mitosis y la fisión binaria, pero pasa por alto la intrincada y coordinada danza de la meiosis, que no sólo reduce a la mitad el número de cromosomas sino que también mezcla el material genético.
Procariotas (Bacterias y Archaea) son organismos unicelulares que carecen de orgánulos unidos a membranas. Su material genético existe como un único cromosoma circular en el citoplasma y la reproducción se produce mediante crecimiento, replicación del ADN y fisión binaria.
Eucariotas Poseen un núcleo y numerosos orgánulos. Su ADN está dividido en múltiples cromosomas (los humanos tienen 46, 23 de cada padre). Las células eucariotas generalmente se dividen por mitosis, produciendo dos células hijas idénticas, pero las células reproductivas se someten a meiosis para generar gametos haploides.
Los cromosomas eucariotas son haces de ADN envueltos alrededor de proteínas histonas, formando cromatina compacta. Durante la división, la cromatina se condensa en cromosomas distintos y visibles. Cada cromosoma contiene dos cromátidas hermanas idénticas unidas por un centrómero. Los cromosomas homólogos (uno de cada padre) se emparejan durante la meiosis para formar bivalentes.
Las células comienzan en la interfase, que incluye crecimiento (G1), síntesis de ADN (S) y mayor crecimiento y preparación (G2). Después de la interfase, la mayoría de las células entran en mitosis (fase M). Sin embargo, las células germinales proceden a la meiosis en lugar de a la mitosis.
La meiosis refleja la mitosis en sus cuatro fases (profase, metafase, anafase y telofase), pero consta de dos divisiones sucesivas, que producen cuatro células haploides en lugar de dos células diploides. Las diferencias clave son el cruce (recombinación genética) y el surtido independiente, que ocurren durante la profase I y la metafase I, respectivamente.
Comprender la meiosis va más allá de memorizar los nombres de las fases. El primer evento crítico es el emparejamiento de cromosomas homólogos para formar bivalentes. Durante la profase I, estos bivalentes se cruzan e intercambian pequeños segmentos de ADN. En la metafase I, los bivalentes se alinean aleatoriamente a lo largo de la placa de metafase, asegurando que cada célula hija reciba una mezcla de cromosomas maternos y paternos. La división posterior separa los cromosomas homólogos, no las cromátidas hermanas, mientras que la segunda división se comporta como una mitosis ordinaria, separando las cromátidas.
Profase I: Los cromosomas se condensan, se forma el huso, los homólogos se emparejan formando bivalentes y se produce el entrecruzamiento.
Metafase I: Los bivalentes se alinean aleatoriamente en la placa metafásica. Con 23 pares de cromosomas, el número de disposiciones posibles es 2^23:aproximadamente 8,4 millones.
Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan hacia polos opuestos, produciendo dos conjuntos de cromosomas no idénticos. Cada cromosoma todavía tiene dos cromátidas hermanas.
Telofase I y citocinesis: La célula se divide en dos núcleos haploides.
Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II: Estas etapas reflejan la mitosis, separando las cromátidas hermanas y produciendo cuatro células haploides.
En una célula humana, la progresión se ve así:
Estos gametos se fusionan durante la fertilización, restaurando el número diploide (46) y proporcionando a cada cromosoma un nuevo homólogo.
