Por Kevin Beck Actualizado el 30 de agosto de 2022
Los organismos procarióticos, como las bacterias, son unicelulares, pero se reproducen eficientemente mediante fisión binaria, produciendo células hijas idénticas. Por el contrario, las células eucariotas contienen mucho más ADN (las células somáticas humanas portan 46 cromosomas dentro de un núcleo rodeado de membrana) y normalmente se dividen por mitosis, lo que también produce descendencia genéticamente idéntica.
Los gametos, las células reproductivas producidas en las gónadas (ovarios y testículos), se forman mediante un proceso de división distinto llamado meiosis. Si bien la meiosis comparte muchas características con la mitosis, introduce dos mecanismos críticos (recombinación (entrecruzamiento) y variedad independiente) que generan diversidad genética. Sin estos pasos, la meiosis no contribuiría a la variación entre los individuos.
Cuando preguntamos cómo la meiosis crea diversidad genética, en realidad nos preguntamos qué etapas del proceso introducen variación en los gametos. Dos fases (profaseI y metafaseII) son especialmente importantes para producir las diferencias que observamos.
La mitosis consta de cuatro fases:profase, metafase, anafase y telofase. Después de la replicación del ADN, una célula humana tiene 46 cromátidas hermanas. Durante la profase, las cromátidas se condensan; en metafase se alinean en el ecuador de la célula; la anafase separa las cromátidas; y la telofase reforma dos núcleos, seguida de citocinesis para crear dos células hijas idénticas.
La meiosis se divide en meiosisI y meiosisII, cada una de las cuales refleja las cuatro etapas mitóticas. En la profase I, en lugar de 46 pares de cromátidas hermanas, los 23 pares de cromosomas homólogos (uno de cada padre) se emparejan para formar tétradas, un grupo de cuatro cromátidas. Este emparejamiento es el primer indicio de en qué se diferencia la meiosis de la mitosis.
Durante la metafase I, las tétradas se alinean aleatoriamente a lo largo del huso. En la anafaseI, los cromosomas homólogos (los pares parentales) se separan, pero cada cromosoma todavía contiene dos cromátidas hermanas. La telofase I y la citocinesis dividen la célula en dos células haploides, cada una con 23 cromosomas.
Luego, cada una de estas dos células entra en la meiosis II, un proceso que se asemeja a una sola ronda de mitosis. El resultado son cuatro gametos haploides, cada uno con 23 cromosomas en lugar de los 46 que se encuentran en las células somáticas.
El entrecruzamiento ocurre durante la profase I cuando los cromosomas homólogos intercambian físicamente segmentos de ADN. Este “intercambio” de material genético significa que cuando los cromosomas se separan en anafaseI, las cromátidas resultantes no son idénticas a sus originales. La recombinación mezcla los alelos, creando combinaciones novedosas que mejoran la diversidad.
El surtido independiente se refiere a la orientación aleatoria de las tétradas durante la metafase I. Cada par de cromosomas tiene la misma probabilidad de alinearse a ambos lados del huso, lo que significa que la segregación de los cromosomas en gametos es estocástica. Con 23 pares, hay 2^23, o 8,4 millones de combinaciones posibles de gametos sólo mediante este mecanismo.
Combinada con la variación introducida por la recombinación, la meiosis garantiza que no haya dos gametos idénticos (excepto en el raro caso de gemelos idénticos), lo que resalta la notable diversidad genética producida por la reproducción sexual.
