Meiosis
Genética y diversidad
Durante la meiosis las células sexuales experimentan una
“doble division”, manteniendo todos sus originales genes, pero
reduciendo sus cromosomas a la mitad, ejemplo de 46 a 23 en
el ser humano
+
Sperm (23)
+
=
Egg (23)
=
Fertilized Cell (46)
MEIOSIS
• proceso de división celular por el que a partir de una
•
•
•
célula madre diploide (2n) se obtienen cuatro células
hijas haploides (n)
Durante la meiosis se producen dos divisiones celulares
consecutivas conocidas como meiosis I y meiosis II.
La primera, es más compleja que la segunda, es una
división reduccional en la cual se pasa de una célula
diploide (con 2n cromosomas) a dos células haploides
(con n cromosomas) cada una de ellas con 2n
cromátidas.
La segunda división es similar a una división mitótica, y
en ella a partir de las dos células haploides con 2n
cromátidas se obtienen cuatro células haploides (n)
Sólo 1 cromosoma de cada par de homólogos vá para cada gameto
FASES DE LA MEIOSIS
MEIOSIS REDUCCIONAL Meiosis I
• En ella tienen lugar algunos sucesos importantes:
• a diferencia de la mitosis, no ocurre separación de cromátidas, sino
que cada cromosoma se duplica, es decir hace su par homólogo emigrando
a cada polo del huso.
• Durante esta primera división meiótica hay un intercambio de alelos
(genes alternos que representan el código para una misma característica)
entre las cromátidas de los pares homólogos de los cromosomas
duplicados. Este intercambio(crossing over) va a suponer la formación de
cromátidas con diferente constitución genética que en la célula
madre (principio de la diversidad).
• al igual que la mitosis también se divide en 4 fases:
• Profase 1, Metafase 1, Anafase 1 y Telofase 1 con una posterior fase
llamada intercinesis. La profase es la mas llamativa.
MEIOSIS I - PROFASE 1
• La profase I incluye la recombinación del
•
•
•
•
•
material genético y la disposición al azar de los
pares homólogos, produciendo la diversificación
de las células haploides resultantes. Se divide
en
Leptoteno
Cigoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis
PROFASE I
LEPTOTENO
• Los cromosomas se hacen
visibles y a menudo se
disponen
en
una
configuración en ramillete,
con uno o ambos extremos
de
los
cromosomas
reunidos en un punto de la
membrana nuclear interna.
En el leptoteno, se inicia la
recombinación entre los
cromosomas por roturas de
doble hebra provocados por
la
endonucleasa”Spo11”,
altamente conservada
• Se forma el
PROFASE I
ZIGOTENO
complejo sinaptonémico,
una estructura proteica con forma de
escalera formada por dos elementos
laterales y uno central que se van
cerrando a modo de cremallera y que
garantiza el perfecto apareamiento
entre homólogos. En el apareamiento
entre
homólogos
también
está
implicada la secuencia de genes de
cada cromosoma, lo cual evita el
apareamiento entre cromosomas no
homólogos.
• En esta fase cada pareja de
cromosomas se llama bivalente (dos
cromosomas homólogos unidos) o
tétrada (cromátidas muy espiralizadas
unidas por quiasmas o centrómeros).
PROFASE I
PAQUITENO
• Una vez que los cromosomas
homólogos están perfectamente
apareados formando estructuras
que se denominan bivalentes se
concluye en ésta fase el fenómeno
de
recombinación
genética
(crossing over), esto es, el
intercambio de material genético
entre los cromosomas homólogos
de cada pareja.
PROFASE I
DIPLOTENO
• Los
cromosomas
continúan
condensándose hasta que se pueden
comenzar a observar las dos
cromátidas de cada cromosoma, por
lo que a los cromosomas bivalentes
del
paquiteno
los
podemos
denominar ahora tétradas.
• Además en este momento se pueden
observar los lugares del cromosoma
donde
se
ha
producido
la
recombinación. Estas estructuras en
forma de X reciben el nombre
quiasmas.
• En este punto la meiosis puede sufrir
una pausa, como ocurre en el caso
de la formación de los óvulos
humanos. Así, la línea germinal de
los óvulos humanos sufre esta pausa
hacia el séptimo mes del desarrollo
embrionario y su proceso de meiosis
no continuará hasta alcanzar la
madurez sexual.
PROFASE I
DIACINESIS
• En esta fase los cromosomas se han
•
•
•
contraido aun mas y los quiasmas se
han desplazado completamente hacia
sus extremos (terminalización).
Esta etapa apenas se distingue del
diploteno. Podemos observar los
cromosomas algo más condensados y
los quiasmas.
El final de la diacinesis y por tanto de
la profase I meiótica viene marcado por
la rotura de la membrana nuclear.
Durante toda la profase I continuó la
síntesis de ARN en el núcleo. Al final de
la diacinesis cesa la síntesis de ARN y
desaparece el nucleolo
MEIOSIS I - METAFASE 1
• Comienza con la rotura de la
•
•
•
membrana nuclear.
Se forma el huso acromático
a partir de los centrosomas
que se colocan en los polos
de la célula.
Las parejas de cromosomas
homólogos se unen al huso
en el centro de la célula a
través de sus centrómeros.
Los quiasmas son todavía
visibles
MEIOSIS I - ANAFASE 1
• Los cromosomas homólogos
•
•
se separan y se mueven hacia
polos opuestos guiados por
las fibras del huso. Como
consecuencia desaparecen los
quiasmas.
Los cromosomas homólogos
se separan, pero las
cromátidas hermanas
permanecen unidas por su
centrómeros. Cada célula hija
ha recibido un miembro de
cada par de homólogos.
(Obsérvese que los
cromosomas resultantes son
cromosomas recombinantes).
MEIOSIS I - TELOFASE 1
• Se forman dos nuevas
membranas nucleares y se
separan
dos
nuevas
células haploides (n) con
2n cromátidas .
• Esta parte del ciclo
meiótico varía de unos
organismos a otros, así en
algunos no se forma
membrana nuclear y se
pasa directamente a la
segundadivisión meiótica.
• En cualquier caso lo que
nunca se produce entre la
primera y la segunda
división meiótica es la
síntesis de nuevo ADN.
FASES DE LA MEIOSIS
MEIOSIS ECUACIONAL Meiosis II
• se parece a la mitosis, excepto que no esta precedida
•
•
•
•
por la duplicación de material cromosómico.
Puede haber interfase corta, pero muchas veces de la
telofase I se pasa profase II, durante la cual las
envolturas nucleares se desintegran y comienzan a
aparecer nuevas fibras de huso.
En la metafase II, los pares de cromátidas se alinean
en el plano ecuatorial. Es el segundo PUNTO DE
REGULACION de la meiosis de oocitos de vertebrados
antes de la fecundación.
En la anafase II las cromátidas se separan, .
En la telofase II se forma una envoltura nuclear
alrededor de cada conjunto de cromosomas. Ahora hay
cuatro núcleos , cada uno de los cuales tiene el número
haploide de cromosomas.
Células madre
La gran esperanza en la terapia de
graves y devastadoras enfermedades
Y también el gran dilema ético
Proliferación y diferenciación celular
• A medida que las células se diferencian su tasa
•
•
•
de proliferación generalmente disminuye
La mayoría de células de animales adultos se
encuentra detenidas en Go..
La mayoría de los tipos de células diferenciadas
en animales adultos no son capaces de proliferar
Es aquí donde cumplen su función las células
madres autorenovables.
Células diferenciada que SI tienen
la capacidad de proliferar
• Fibroblastos reparando cortes o heridas
• Células del endotelio de vasos sanguíneos
•
•
•
proliferan para crear nuevos vasos sanguíneos
en zonas con deficiente circulación
Células del músculo liso( arterias, intestino,
pulmón.)
Células epiteliales de hígado , páncreas
reemplazando tejido dañado
células de músculo esquelético y cardíaco NO
SON CAPACES DE PROLIFERAR
CÉLULAS MADRE
supliendo las necesidades de reposición o
reparación
• Muy evidente en el caso de células sanguíneas,
•
•
•
células epiteliales de la piel y el pelo, y del tracto
digestivo
Su papel en éste caso es el mantenimiento de
las poblaciones celulares diferenciadas
En el músculo esquelético se denominan células
satélite
Se han identificado en cerebro, retina corazón,
pulmón, riñón y es posible que la mayoría –si no
todos- los tejidos - contengan células madre.
Aplicaciones médicas de terapia con células madre
(células madre de adulto)
• Podrían emplearse para sustituir tejidos dañados
•
•
y tratar diversas enfermedades como: Diabetes
y trastornos neurodegenerativos, Parkinson,
Alzheimer (células madre de adulto)
Papel muy evidente en trasplante de médula
ósea en pacientes con quimioterapia.
Para tratar quemaduras heridas y úlceras.
Células madre embrionarias, clonación terapéutica
• Son más fáciles de aislar y amplificar, crecen indefinidamente como
poblaciones puras
• Puede inducirse la diferenciación de las mismas en una variedad de tipos
celulares, mediante la adición de los factores de crecimiento apropiados.
• Proporcionan la mayor esperanza para el tratamiento de enf. de Parkinson,
Alzheimer , Diabetes y lesiones de la médula espinal.
• La combinación de la técnica de clonación por transferencia de núcleos de
células somáticas y la posterior manipulación de células madre embrionarias
se ha manejado con éxito.
• Para aplicarla en el hombre se necesita superar detalles técnicos y éticos.
• Gracias……
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