Meiosi

Meiosi

La meiosi è il processo di divisione mediante il quale una cellula diploide dà origine a quattro cellule aploidi. La meiosi avviene solo nelle cellule germinali delle gonadi (testicoli ed ovaie) e porta alla formazione dei gameti (spermatozoi ed ovuli). La divisione meiotica è perciò parte della gametogenesi. La meiosi comprende due processi di divisione cellulare (meiosi I e meiosi II), dei quali, solo il primo è preceduto da duplicazione del DNA. Ciascuno dei due processi si divide in profase, metafase, anafase e telofase

Prima divisione meiotica

La prima divisione meiotica determina la formazione di due cellule figlie aploidi. Questo processo si differenzia dalla mitosi per due aspetti importanti che si realizzano rispettivamente in profase ed anafase:

Durante la profase I i cromosomi omologhi si appaiono e si uniscono longitudinalmente grazie ad una struttura proteica detta complesso sinaptonemale. Questa fase di appaiamento è detta sinapsi.

Successivamente i cromatidi iniziano a separarsi (desinapsi) rimanendo però incrociati in punti detti chiasmi, formando strutture a 4 cromatidi note come tetradi (o bivalenti). In questo modo gli omologhi si scambiano tratti di DNA attraverso un processo noto come crossing-over. Quando i due omologhi si separeranno alcuni geni del cromosoma paterno si saranno spostati su quello materno e viceversa, con una ricombinazione del patrimonio genetico. Il crossing-over è il primo meccanismo con cui si crea variabilità genetica durante la meiosi e che consente ai gameti aploidi che si formeranno di essere geneticamente diversi uno dall'altro.

Durante l'anafase I, dopo che le tetradi si sono andate a disporre sulla piastra equatoriale, gli omologhi si separano e migrano verso i poli opposti del fuso. Si noti la differenza con la mitosi in cui vi era una separazione dei cromatidi di ciascun omologo. In questo caso i cromatidi rimangono uniti, mentre si separano gli omologhi. Ogni coppia di omologhi è formata da un cromosoma di provenienza materna ed uno di provenienza paterna. La separazione dei cromosomi materni e paterni avviene in modo casuale. Ciascuna coppia si separa in modo indipendente da quello che fanno le altre. Questo processo è noto come assortimento indipendente degli omologhi ed è il secondo meccanismo con cui si crea variabilità genetica durante la meiosi. In questo modo infatti le cellule aploidi che si creano alla fine della prima divisione meiotica possono presentare 2²³ diverse combinazioni di cromosomi materni e paterni. Se ad esempio consideriamo un corredo cromosomico costituito da 3 coppie di omologhi che indichiamo con M₁P₁, M₂P₂ ed M₃P₃. l'assortimento indipendente degli omologhi potrebbe generare 2³ gameti differenti per la combinazione di cromosomi materni/paterni:

M₁M₂M₃ P₁M₂M₃ M₁P₂M₃ M₁M₂P₃ P₁P₂M₃ P₁M₂P₃ M₁P₂P₃ P₁P₂P₃

Seconda divisione meiotica

Durante la seconda divisione meiotica ciascuna cellula aploide generatasi dalla meiosi I si divide formando due cellule aploidi, per un totale di 4 cellule aploidi. Questo processo è molto simile ad una mitosi, in quanto durante l'anafase II ciascun cromosoma si separa nei due cromatidi che ancora lo costituiscono, i quali migrano poi ai poli opposti della cellula.

Le differenze tra MEIOSI II e MITOSI sono :

la meiosi II non è preceduta dal processo di duplicazione del DNA

la meiosi II genera cellule aploidi a partire da cellule aploidi, mentre la mitosi genera cellule diploidi a partire da cellule diploidi.