Genetica 2/ed - dall'analisi formale alla genomica
Leland H. Hartwell, Leroy Hood, Michael L. Goldberg, Ann E. Reynolds, Lee M. Silver, Ruth C. Veres
Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies srl
La meiosi
La meiosi è il processo che porta alla formazione degli spermatozoi e delle cellule
uovo. Le cellule che vanno incontro a meiosi si ritrovano tipicamente nei testicoli e
negli ovari, rispettivamente dei maschi e delle femmine.
Queste cellule germinali sono diploidi in quanto hanno due assetti di cromosomi, ma
andranno incontro alla meiosi per produrre cellule aploidi con solamente un assetto di
cromosomi.
Durante la fecondazione, queste cellule aploidi si fondono per formare progenie
diploide.
Come la mitosi, la meiosi è preceduta da un’interfase. In questa fase il DNA si
replica e ciascun cromosoma si duplica ed è costituito da 2 molecole identiche di
DNA.
La meiosi prevede due divisioni; la prima divisione, la meiosi I, dimezza il numero di
cromosomi, mentre durante la seconda divisione, la meiosi II, i cromatidi fratelli si
dividono. Alla fine si otterranno 4 cellule aploidi.
Adesso analizziamo in dettaglio ciascuna di queste divisioni. La meiosi I inizia con la
profase I. I singoli cromosomi replicati diventano visibili e ciascun cromosoma
consiste di due cromatidi fratelli identici uniti ai centromeri.
Le fibre del fuso iniziano a formarsi, mentre l’involucro nucleare si disgrega.
Successivamente, i cromosomi omologhi si allineano l’uno vicino all’altro e si
verifica un evento caratteristico della meiosi.
Durante questo evento caratteristico della meiosi, chiamato crossing over, i due
cromosomi omologhi allineati l’uno all’altro, scambiano DNA tra i cromatidi
omologhi adiacenti.
Dopo che si è verificato un evento di crossing over, i cromatidi fratelli di un
cromosoma non sono più identici l’uno con l’altro.
In metafase I, i cromosmi omologhi si allineano all’equatore della cellula. Per
ciascuna coppia di omologhi, l’orientamento all’equatore è casuale.
Nell’animazione seguente il grande cromosoma viola ed il piccolo cromosoma verde
sono in altro, comunque , il piccolo cromosoma verde
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Leland H. Hartwell, Leroy Hood, Michael L. Goldberg, Ann E. Reynolds, Lee M. Silver, Ruth C. Veres
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Ciascun differente orientamento determina gameti con combinazioni diverse di
cromosomi parentali. Questo processo è chiamato assortimento indipendente.
Una volta che i cromosomi si sono allineati, le estremità delle fibre del fuso si
attaccano a ciascun centromero.
In anafase I, i cromosomi di allontanano l’uno dall’altro lungo le fibre del fuso verso
le estremità opposte della cellula. A questo punto ciascun cromosoma è ancora
duplicato ed ha due cromatidi fratelli.
In telofase I, le fibre del fuso si disintegrano e inzia la citochinesi (cioè la divisione
cellulare).
Cosi, dopo la meiosi I, cha va dalla profase I fino alla telofase I, si formano due
cellule ciascuna ciascuna con metà numero di cromosomi rispetto alla cellula
originale.
La meiosi II o la seconda divisione, inizia dopo il completamento della citochinesi.
Questa divisione è identica alla mitosi e le cellule che ne risultano hanno lo stesso
numero di cromosomi della cellula originale al termine della meiosi I.
In profase II ci sono due cellule ciascuna con due cromosomi. A questo stadio le fibre
del fuso iniziano di nuovo a formarsi ai poli della cellula.
In metafase II, i cromosomi si allineano lungo l’equatore.
Diversamente dall’allineamento in metafase I dove erano allineati i cromosomi
omologhi. In metafase II, ciascuna cellula ha solo uno di ciascun cromosoma
omologo.
In anafase II, i cromatidi fratelli si allontanano l’uno dall’altro lungo le fibre del fuso
e in telofase II durante la citochinesi, si assiste così alla formazione di quattro cellule
aploidi geneticamente differenti.
