La meiosis es un proceso de división celular que ocurre exclusivamente en las células sexuales (o germinales) en organismos que se reproducen de forma sexual. Este proceso da lugar a la formación de gametos (óvulos y espermatozoides).
Importancia de la meiosis
A diferencia de la mitosis, que produce células idénticas a la célula madre, la meiosis produce células con la mitad del número de cromosomas y diferentes a la célula madre. Este proceso es esencial para:
- Mantener el número de cromosomas sexuales constante en generaciones futuras. La formación del cigoto tiene lugar tras la fusión de dos gametos.
- Generar variabilidad genética entre los organismos. Este segundo punto es posible gracias al proceso de recombinación (consultar apartado “Recombinación genética”).
Fases de la meiosis
La meiosis consta de dos divisiones celulares consecutivas llamadas meiosis I y meiosis II, que resultan en la formación de cuatro células haploides. Estas células haploides pueden fusionarse con otra célula haploide del sexo opuesto durante la fertilización para formar un cigoto, que se desarrollará en un nuevo organismo.
Meiosis I
La meiosis I es una división reduccional, ya que los cromosomas homólogos se separan, reduciendo a la mitad el número de cromosomas en cada célula hija. Dicho proceso consta de 4 fases:
- Profase I: La célula se prepara para la división de una forma muy similar a cómo lo hace en la mitosis. Los cromosomas se condensan y se vuelven visibles bajo el microscopio. Los cromosomas homólogos se emparejan y se forma una estructura llamada bivalente o tétrada. Durante este emparejamiento, puede ocurrir la recombinación genética a través de entrecruzamientos (proceso detallado en el apartado de “Recombinación genética”). Este proceso es vital y diferencial entre la profase de la mitosis y de la meiosis. Asimismo, la envoltura nuclear comienza a desintegrarse.
- Metafase I: Los bivalentes se alinean en el plano ecuatorial de la célula donde los microtúbulos del huso mitótico se unen a los centrómeros de los cromosomas.
- Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y son arrastrados hacia los polos opuestos de la célula por los microtúbulos del huso. La separación de los cromosomas homólogos es crucial, ya que garantiza que cada célula hija reciba solo un cromosoma de cada par. Fallos en este proceso generan anomalías conocidas como aneuploidías. Una de las aneuploidías más común es el Síndrome de Down, perteneciente al grupo de las trisomías.
- Telofase I: Los cromosomas llegan a los polos opuestos de la célula y se descondensan. Se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas y la célula se divide por citocinesis, dando lugar a dos células hijas haploides
Meiosis II
La meiosis II es similar a una división mitótica convencional, pero se lleva a cabo en células haploides en lugar de células diploides. El resultado final de la meiosis II es la formación de cuatro células haploides, cada una con una combinación única de cromosomas y alelos. Estas células son conocidas como gametos (óvulos o espermatozoides) y están involucradas en la reproducción sexual.
- Profase II: Las células hijas formadas en la meiosis I entran en la profase II. En esta etapa, los cromosomas se vuelven a condensar y las envolturas nucleares desaparecen nuevamente.
- Metafase II: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de cada célula hija. Los microtúbulos del huso mitótico se unen a los centrómeros de los cromosomas.
- Anafase II: Los centrómeros se dividen y las cromátidas hermanas se separan, siendo arrastradas hacia los polos opuestos de la célula por los microtúbulos del huso. Fallos en esta fase pueden ser responsable de una posterior existencia de aneuploidías.
- Telofase II: Los cromosomas llegan a los polos opuestos de cada célula hija. Se forman nuevas envolturas nucleares alrededor de los conjuntos de cromosomas y los cromosomas se descondensan. Las células hijas se dividen por citocinesis, lo que resulta en la formación de cuatro células haploides, cada una con la mitad del número de cromosomas de la célula original.
Recombinación genética
La recombinación, también conocida como entrecruzamiento genético, es un proceso clave que ocurre durante la meiosis. Durante la etapa de la meiosis I los cromosomas homólogos, (pares de cromosomas similares heredados de los padres), se emparejan y forman estructuras llamadas bivalentes o tétradas. Durante este emparejamiento, se produce un intercambio de segmentos de ADN entre los cromosomas homólogos. Estos intercambios se conocen como entrecruzamientos y resultan en una recombinación genética gracias a que los alelos y los genes se mezclan entre los cromosomas homólogos.
La recombinación genética es vital debido a que genera variabilidad genética en las células sexuales. Esto significa que los gametos resultantes tendrán combinaciones únicas de alelos, lo que aumenta la diversidad genética en la descendencia. La recombinación también ayuda a romper enlaces genéticos entre genes, lo que permite la redistribución de los alelos en la población y promueve la evolución, proceso esencial para la adaptación de las especies.
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