Meiosi, Biologia applicata

MEIOSI

Definizioni

Due individui sono differenziati sulla base del GAMETE che producono, ovvero cellule

specializzate prodotte attraverso la meiosi dove si dimezza il numero di cromosomi della

cellula, ottenendo quindi CELLULE APLOIDI (n).

Questi gameti si uniscono nella fecondazione, producono di nuovo una cellula diploide

(2n) che poi si duplica per mitosi, questo ciclo è caratteristico delle specie che si

riproducono per riproduzione sessuata.

Il ciclo cellulare degli organismo prevede DIPLOIDIA dell’organismo e APLOIDIA dei

gameti.

Tutti i cromosomi sono presenti in DOPPIA COPIA. Essi possono essere ordinati secondo

la loro grandezza

Ogni cellula che si produce ha una copia del GENOMA, rappresentante di una coppia di

cromosomi.

La meiosi deve far si che non ci siano più le coppie di omologhi, ma solo cromosomi

singoli, ovvero dalle cellule specializzate che all’inizio della formazione dell’organismo

sono andate a costituire le gonadi, si sviluppano i gameti dimezzando il corredo

cromosomico.

Il centromero può essere di 4 tipi

-Metacentrico

-Submetacentrico

-Acrocentrico

-Telocentrico

Il CARIOTIPO prevede nell’ uomo 46 cromosomi, n=23, 22 coppie di autosomi e 1

coppia di eterocromosomi (nell’uomo sono uguali mentre nella donna sono diversi); il

cromosoma Y è più piccolo dell’X.

Per fare un cariotipo devo prendere i cromosomi in mitosi, nello specifico in metafase.

Essere coppie di omologhi vuol dire che i due cromosomi portano lo stesso tipo di

informazioni geniche (non sono uguali), su entrambi c’è ad esempio l’ALLELE per il colore

dei capelli ma non è detto che codifichino per lo stesso colore, gli alleli si trovano stessi

LOCI GENICI, posizione assunte dai geni sul cromosoma.

Ogni coppia di cromosmi contiene un cromosoma di origine paterna e un cromosoma di

origine materna. Ciascun cromosoma è formato da due cromatidi fratelli, questa volta tra

loro identici che derivano dalla replicazione in fase S del DNA.

I cromosomi sono presenti nelle coppie delle cellule somatiche e i membri di una coppia

sono cromosomi omologhi.

→ -Se una cellula contiene 2 cromosomi per ogni tipo, cioè

due serie di cromosomi(coppie di cromosomi omologhi), si dice che contiene

un corredo cromosomico DIPLOIDE.

→ -Se invece è presente un cromosoma di ogni coppia di

omologhi, si dice che il corredo è APLOIDE.

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CROMOSOMA: Struttura nella quale è organizzato il materiale genico dell’individuo

(DNA) di un individuo. Presenti in coppie omologhe, una paterna e una materna. I

cromosomi si contano a partire dal numero dei centromeri.

GENE: Unità ereditaria (DNA) posta in una posizione definita e fissa (locus) di un

cromosoma.

ALLELE: Forma alternativa di un gene.

I cromosomi hanno gli stessi loci genici.

CROMOSOMI OMOLOGHI: una coppia di cromosomi, uno ereditato dalla madre e l’altro

dal padre, che portano geni equivalenti.

CROMATIDI FRATELLI: le coppie di un cromosoma duplicato (in fase S), tenute insieme

da un centromero.

MEIOSI: DIVISIONE RIDUZIONALE (la mitosi è divisione equazionale).

1. Duplicazione dei cromosomi

2. 2 divisioni celluleri consecutive:

-dimezzamento del numero di cromosomi (2n->n)

-ricombinazione genica

→ Meiosi I : Profase I – Metafase I – Anafase I – Telofase I –

Intercinesi

→ Meiosi II : Profase II – Metafase II – Anafase II – Telofase II

– Intercinesi

Saranno create 4 cellule aploidi diverse geneticamente tra di loro La meiosi può avvenire

solamente in certe cellule che si trovano delle gonadi, prima di PMAT ci sono sempre le

fasi G1, S, G2.

PROFASE I All’inizio della avviene il CROSSING OVER, i cromosomi

omologhi si appaiano per tutta la loro lunghezza, essi sono

uniti da un COMPLESSO PROTEICO a forma di pettine, in

questo momento avviene uno SCAMBIO GENETICO tra un

cromatidio dell’omologo paterno e un cromatidio

dell’omologo materno.

. Tutto ciò che avviene in profase I è molto importante nella

meiosi, essa perciò può essere divisa in altre sottofasi.

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→ LEPTOTENE : DISGREGAZIONE i cromosomi e la

membrana.

→ -ZIGOTENE: APPAIAMENTO cromosomi omologhi, ci

sono una serie di proteine che riconoscono e fanno combaciare gli

omologhi e creano il pettine proteico tra i cromatidi fratelli dei

cromosomi omologhi.

→ -PACHITENE : si forma il COMPLESSO

SINAPTINEMALE (complesso proteico che tiene uniti i cromosomi) e

avviene il CROSSING OVER.

→ -DIPLOTENE: si disgrega il complesso sinaptinemale,

i cromosomi omologhi rimangono uniti nei punti dei cromosomi dove

sono presenti i CHIASMI.

→ -DIACINESI: DESPIRALIZZAZIONE i cromosomi.

Dopo il crossing over si formano delle strutture dette c

hiasmi che evidenziano l’avvenuto scambio.

Dopo lo scambio i cromatidi fratelli non sono più identici,

nel cromatidio materno è andato un pezzo del cromatidio

paterno e viceversa, questo permette lo chuffle dei geni.

Grazie a questo processo i fratelli non sono identici tra di l

oro.

Da qui in poi avvengono processi simili alla mitosi.

METAFASE I: si formano le fibre del fuso dai centrioli che si erano

replicati e vanno uno in un polo e uno nell’altro, però i

cromosomi omologhi sono ancora attaccati, hanno formato

sui centromeri i cinetocori.

Le fibre del fuso si legano al cinetocore dell’omologo, per

questo un cromosoma va da una parte e un cromosoma

dall’altra (ciascun cromosoma è formato da due cromatidi).

Nella metafase le tetradi sono allineate sulla piastra

metafasica, posso avere da un lato tutti e due materni e

dall’altro tutti e due i cromosomi paterni ma la disposizione

sulla piastra metafasica è casuale, in 23 coppie la casualità

è molto variabile.

ANAFASE I: I cromosomi omologhi sono separati e diretti ai poli

TELOFASE I: La cellule si scinde e si generano due cellule, le cellule che

si originano sono cellule aploidi.

C’è poi un’altra divisone che deve dividere le coppie di ogni

paia di cromosomi omologhi.

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Poiché si è verificato il crossing over durante la profase I

1. Ogni cromosoma consiste in due cromatidi non identici.

2. I cromosomi non sono più solo paterni o materni;

tipicamente contengono una mescolanza di geni materni e paterni.

MITOSI MEIOSI I

• •

Solo CROMATIDI FRATELLI Appaiamento OMOLOGHI

• •

2 cellule identiche alla madre 4 Cellule completamente dive

(CLONE) aploidi

• •

Divisione fratelli Divisione omologhi

Le due cellule che si sono formate nella meiosi uno devono dividersi e c’è una seconda

divisione meiotica senza però la replicazione del DNA.

Le fibre del fuso si legano al cinetocore e separano i cromatidi fratelli.

RISULTATO: 4 cellule aploidi geneticamente diverse.

Meiosi I: divisione riduzionale

Meiosi II: divisione equazionale

Sommario della meiosi -Solo le cellule della linea germinale che danno origine a



gameti aploidi e effettuano la meiosi.

-Il risultato di una divisione meiotica; quattro cellule aploidi



non identiche. -Le cellule figlie contengono un mix di caatteristiche



materne e paterne, a causa di:

• Crossing over e scambio di materiale genetico

(ricombinazione) tra cromosomi omologhi durante la

profase I.

• Assortimento indipendente dei cromosomi durante

l’anafase I.

I cromosomi paterni e materni non rimangono insieme.