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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 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 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.
