Meiosi
Prof.ssa Flavia Frabetti
aa.2010-11
RIPRODUZIONE SESSUATA (GAMICA)
comporta l’unione di due cellule, ciascuna con il suo
contenuto informativo, il suo corredo aploide di
cromosomi
Gameti aploidi (n = 23)
La meiosi assicura
la produzione di cellule
aploidi, i GAMETI
MEIOSI
FECONDAZIONE
GONADI
Mitosi e
sviluppo
Zigote diploide
(2n = 46)
Adulti pluricellulari
diploidi (2n = 46)
1
I gameti si formano nelle GONADI: i testicoli e le ovaie,
a partire da cellule della linea germinale diploidi
CELLULE GERMINALI
MEIOSI
GAMETI
CELLULA UOVO
SPERMATOZOI
QUANDO?
DALLA PUBERTA’
CONTINUATIVAMENTE
DALLA VITA EMBRIONALE
IN MODO DISCONTINUO
Meiosi: la divisione si realizza
in una singola replicazione del
DNA seguita da due divisioni
cellulari successive originando
4 cellule aploidi
2
MEIOSI
MEIOSI I
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
citodieresi
2n
CELLULA DIPLOIDE
DIVISIONE
RIDUZIONALE
MEIOSI II
n
Profase
Metafase
Anafase
Telofase
citodieresi
n
DIVISIONE
EQUAZIONALE
n
n
n
n
RISULTATO DELLA MEIOSI:
4 CELLULE APLOIDI
DIVERSE TRA LORO E
ALLA CELL MADRE
MEIOSI
PROFASE I Fase molto lunga, nella femmina dell’uomo gli oociti
entrano nella profase I al momento della nascita e
rimangono bloccati in questo stadio per decenni
LEPTOTENE
ZIGOTENE
PACHITENE
DIPLOTENE
DIACINESI
LEPTOTENE
La cromatina va compattandosi formando i cromosomi
ZIGOTENE
Si vedono i cromosomi
Si inizia ad evidenziare l’appaiamento dei
CROMOSOMI OMOLOGHI che sembra
iniziare già nella fase precedente
3
PACHITENE
PROFASE I
Completo APPAIAMENTO CROMOSOMI OMOLOGHI
2
1
2’
1’
TETRADE =
4 CROMATIDI
BIVALENTE =
2 CROMOSOMI
CROMOSOMA X e Y
SI APPAIANO
IN UNA PICCOLA
REGIONE DI OMOLOGIA
DA COSA SONO TENUTI VICINI
I DUE CROMOSOMI OMOLOGHI?
COMPLESSO SINAPTONEMALE o SINAPTONEMICO
Struttura simile ad una scala
a pioli di natura proteica
a cui si associano le fibre dei
cromosomi omologhi
dicromatinici
Perché gli omologhi sono appaiati
così strettamente?
4
PACHITENE
Profase I
OGNI COPPIA DI CROMOSOMI
FA DA 1 A 4 SCAMBI
CROSSING OVER
Scambio di materiale genetico o ricombinazione
tra cromatidi omologhi non fratelli
Ricombinazione genica (rimescolamento di informazioni),
tra tratti del cromosoma materno e paterno
DIPLOTENE
Dissolvimento del complesso sinaptinemale
ALLONTANAMENTO dei CROMOSOMI
anche se
RIMANE L’UNIONE a livello del/dei
CHIASMA
tengono uniti
i cromosomi omologhi
Rappresentano le zone in cui precedentemente
è avvenuta la ROTTURA DEI CROMATIDI
e lo SCAMBIO TRA
CROMATIDI OMOLOGHI NON FRATELLI
DIACINESI
I CROMATIDI SI ACCORCIANO
FRAMMENTAZIONE INVOLUCRO NUCLEARE
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PROFASE I - crossing over: ruolo funzionale
Ruolo genetico del crossing over: riassortimento genico e variabilità
Ruolo biologico del crossing over: segregazione corretta dei cromosomi
alla meiosi
METAFASE I
SULLA PIASTRA METAFASICA SI POSIZIONANO
I CROMOSOMI OMOLOGHI APPAIATI ovvero a coppie
ANCORA LEGATI NEI CHIASMI
6
ANAFASE I
DISTRUZIONE DEI LEGAMI NEI CHIASMI
I CROMOSOMI MIGRANO AI POLI OPPOSTI MENTRE I CROMATIDI
CHE LI COSTITUISCONO RESTANO ANCORA UNITI
ASSORTIMENTO INDIPENDENTE DEI CROMOSOMI, CIOE’
ASSORTIMENTO CASUALE DEI CROMOSOMI PATERNI E MATERNI
DI OGNI COPPIA
Assortimento indipendente
dei cromosomi omologhi
I div. MEIOTICA
RIDUZIONALE
2
1
2
1
2
OPPURE
1
7
23 COPPIE DI CROMOSOMI
che si assortiscono indipendentemente dalla loro origine materna o paterna
223 = 8.388.608
possibili combinazioni
di cromosomi
nei gameti
TELOFASE I e CITODIERESI I
2 CELLULE
CIASCUNA CELLULA nell’uomo HA:
23 CROMOSOMI DICROMATIDICI
CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE
8
METAFASE I
2 CHIASMI
ANAFASE I
Le cellule a questo punto sono aploidi ovvero hanno n
cromosomi (n=23), ma il contenuto di DNA è ancora
doppio rispetto al normale (i cromosomi sono fatti di
due cromatidi).
MEIOSI II
PROFASE II
METAFASE II
SULLA PIASTRA METAFASICA SI POSIZIONANO
I SINGOLI CROMOSOMI
I CINETOCORI SI SEPARANO
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ANAFASE II
MEIOSI II
TELOFASE II
CITODIERESI II
4 CELLULE (GAMETI)
CIASCUNA CELLULA HA nell’uomo:
23 CROMOSOMI MONOCROMATIDICI
CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE
METAFASE I
ANAFASE I
METAFASE II
ANAFASE II
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Riassumendo:
REPLICAZIONE del DNA
MEIOSI I
RIDUZIONALE
MEIOSI II
EQUAZIONALE
DUPLICAZIONE
I div. MEIOTICA
RIDUZIONALE
II div. MEIOTICA
EQUAZIONALE
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NUMERO DI CROMOSOMI
DUPLICAZIONE
2n
I div. MEIOTICA
RIDUZIONALE
2n
n
II div. MEIOTICA
EQUAZIONALE
n
CONTENUTO DI DNA
6
Gbp
DUPLICAZIONE
I div. MEIOTICA
RIDUZIONALE
12
Gbp
6
Gbp
II div. MEIOTICA
EQUAZIONALE
3
Gbp
12
Significato della MEIOSI
1) Porta alla APLOIDIA, premessa indispensabile per
la fecondazione (unione di 2 patrimoni ereditari diversi)
2) Il crossing over e l’assortimento indipendente dei cromosomi
portano ad un rimescolamento del patrimonio ereditario
di ogni singolo gamete rispetto a quello dell’organismo che lo produce
LA VARIAZIONE GENETICA
FECONDAZIONE
INCONTRO CASUALE DEI GAMETI
223 x 223 = 70.368.744.177.664 di
Possibilità senza considerare il
crossing over!!!
VARIABILITA’ GENETICA
CROSSING OVER
ASSORTIMENTO INDIPENDENTE
(METAFASE I)
FECONDAZIONE
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