20. Meiosi

• INTRODUCCIÓ:

  • Aporta major variabilitat
  • Existeixen 2 tipus de divisió meiòtica:
  • (a) MEIOSIS GAMÈTICA (organismes 2n): Es produeixen gàmetes d'un sol cromosoma per parella i una sola cromàtida.
  • (b) MEIOSIS ZIGÒTICA (organismes n): S'inicia la formació d'un zigot 2n que ràpidament entra en meiosis per donar lloc a c. haploides i reproduir-se.
• COMPARACIÓ MEIOSIS-MITOSI 1/2

  MITOSI: Cada cromosoma té una cromàtide a l’inici (2n, 2c).

  Quan duplica el material genètic tindrem 2n però serà 4n (dues

  cromàtides).

  Després de la divisió tindrem cèl·lules 2n i 2c un altre cop amb

  cromosomes d’una sola cromàtide.
• COMPARACIÓ MEIOSIS-MITOSI 2/2

  MEIOSIS: Cada cromosoma té una cromàtide a l’inici (2n, 2c).

  Quan duplica el material genètic tindrem 2n però serà 4n (dues cromàtides).

  Després de la PRIMERA divisió meiòtica segreguen cromosomes homòlegs.

  Per tant serà n, 2c i després de la SEGONA divisió meiòtica segreguen cromàtides germanes i tindrem com a resultat n, c.
• FASES DE LA MEIOSIS 1/5

  1. Interfase pre-meiòtica: G1, S, G2: Hi ha replicació, dulpicació, transcripció, traducció...
  2. Primera divisió meiòtica: La durada varia en funció d'espècie i sexe.
• FASES DE LA MEIOSIS 2/5

  PROFASE I: Dura aprox 90% del cicle

  1. LEPTOTÈ: Cromosomes condensant, NO estan amb l'homòleg. Els telòmers S’ASSOCIEN a EMBOLCALL NUCLEAR i una vegada units formen la estructura de buquete.
  2. ZIGOTÈ: Els telòmers ja s’han associat als seus homòlegs, i per tal que no s’escapin fan el COMPLEX SINAPTONEMAL
  3. PAQUITÈ: Formació de QUIASMES (punts de recombinació) entre els cromosomes HOMÒLEGS. Podem veure cromosomes bivalents
  4. DIPLOTÈ: Es poden VEURE els QUIASMES perquè DESAPAREIX el complexa sinaptonemal. Els cromosomes homòlegs SEGUEIXEN junts.
• FASES DE LA MEIOSIS 3/5

  PROFASE I:

  o ATURADA EN ESTAT DIPLOTÈ EN FEMELLES MAMÍFERS:

  Es produeix un estat anomenat DICTIOTÈ = 1ra aturada del cicle: Major transcripció, acumulació ribosomes i substàncies reserva...

  Descondensa la cromatina per permetre expressió gènica

  5. DIACINESI: Ve definida perquè ja NO HI HA embolcall. Es formen els CINETOCORS, 2 cinetocors a cada centròmer.
• FASES DE LA MEIOSIS 4/5

  METAFASE I, ANAFASE I, TELOFASEI I, CITOCINESI

  1. METAFASE I: S’alineen els cromosomes en la placa metafàsica i s’uneix el fust mitòtic (microtúbul) al cinetocor de cada cromosoma homòleg per separar-se a cada pol.
  2. ANAFASE I: Els cromosomes homòlegs es separen a cada pol però les cromàtides germanes es mantenen unides
  3. TELOFASE I: Formació embolcall nuclear i descondensació en funció de l’espècie.
• FASES DE LA MEIOSIS 5/5

  SEGONA DIVISIÓ MEIÒTCIA:

  Curta interfase entre MI i MII sense replicació

  • Es torna a desfer el embolcall nuclear de forma seguida
  • En la metafase ara els microtúbuls s’uneixen a cada cromàtida germana (NO als cromosomes sencer)
  • En aquest punt en femelles mamífer → 2na aturada
  • Les cromàtides germanes es separen
  • Comença la descondensació + formació del embolcall
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN HOMES 1/4

  Després de la meiosi, les cèl·lules filles resultants es desenvolupen en espermatozoides a través d'un procés anomenat espermatogènesi.

  Aquesta fase té lloc als testicles i consta de diverses etapes:

  1) CÈL·LULA GERMINAL PRIMORIDIAL:

  • S’inicia a la SISENA SETMANA del DESENVOLUPAMENT EMBRIONARI
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN HOMES 2/4

  2) MITOSIS

  • La cèl. Germinal primordial entra a les GÒNADES i passa a dir-se ESPERMATOGÒNIA
  • Prolifera la espermatogònia per divisions mitòtiques dins dels testicles i dona lloc a 2 ESPERMATOGÒNIES
  • Les espermatogònies experimenten una sèrie de divisions mitòtiques per formar cèl·lules més grans anomenades ESPERMATÒCITS PRIMARIS.
  • Cada espermatòcit primari té un conjunt diploide de cromosomes (2n), ja que no s'ha produït cap divisió meiòtica encara.
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN HOMES 3/4

  3) DIVISIÓ MEIÒTICA I:

  • Cada espermatòcit primari experimenta meiosi I per formar dues cèl·lules filles, anomenades ESPERMATÒCITS SECUNDÀRIS.
  • Reducció del nombre de cromosomes a la meitat (n)

  4) DIVISIÓ MEIÒTICA II:

  • Cada espermatòcit secundari experimenta meiosi II per donar lloc a 4 cèl·lules haploides anomenades ESPERMÀTIDS.
  • Durant aquesta divisió, les cromàtides germanes es separen.
  • S’acaben produint 4 cèl·lules amb la meitat del nombre de cromosomes originals (n).
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN HOMES 4/4

  5) ESPERMATOGÈNESI:

  • Les cèl·lules resultants de la meiosi són ara espermàtides.
  • Les espermàtides experimenten una sèrie de transformacions per esdevenir espermatozoides madurs.
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN DONES 1/2

  És coneguda com a oogènesi. Té lloc als ovaris.

  1)CÈL·LULA GERMINAL PRIMORDIAL: Entra a les gònades femenines i s'anomena OOGÒNIUM

  2) MITOSI

  • Les oogònies es transformen en OÒCITS PRIMARIS a través de DIVISIONS MITÒTIQUES.
  • Cada oòcit primari conté un conjunt diploide de cromosomes (2n) i es troba en estat de repòs fins a la pubertat.
  • Aquesta 1ra aturada es produeix en el Cinquè mes de desenvolupament embrionari
  • ATURADA EN DICTIOTÈ (forma de cromatina)
• MEIOSIS I GAMETOGÈNESI HUMANA EN DONES 2/2

  3) DIVISIÓ MEIÒTICA I:  Durant la pubertat, es produeix la MEIOSIS I en els oòcits primaris, generant dos tipus de cèl·lules:

  • una cèl·lula més petita anomenada primer oòcit polar (no rep material essencial)
  • una cèl·lula més gran anomenada OÒCIT SECUNDARI (major volum)

  4) 2na ATURADA en METAFASE II → DISIVIÓ MEIÒTICA II

  • Només si hi ha FECUNDACIÓ, l'oòcit secundari completa la meiosi II, generant un 2n oòcit polar i un òvul madur.
  • L'òvul madur, amb un conjunt haploide de cromosomes (n), està llest per a la fecundació.
• APARELLAMENT DELS CROMOSOMES 1/3

  COMPLEX SINAPTINEMAL:

  Es condensa la heterocromatina, associació telòmers a embolcall nuclear.

  (a) NÒDULS DE RECOMBINACIÓ: Proteïnes + DNA, amb nº i localització variables

  • Els nòduls són punts on els cromosomes homòlegs han experimentat una recombinació genètica.

  (b) PROTEÏNA SYCE3 (element central):

  • SYCE3 és una proteïna que contribueix a la formació de la part central del complex sinaptonemal, ajudant a mantenir l'estructura i la cohesió entre els cromosomes homòlegs
• APARELLAMENT DELS CROMOSOMES 2/3

  COMPLEX SINAPTINEMAL:

  (c) PROTEÏNA SCP1 (filaments transversals):

  • Facilita la formació del complex sinaptonemal i uneix SYCE3 amb PROTEÏNES LATERALS

  (d) PROTEÏNES LATERALS (SCP2 i SCP3):

  • Ajuden a mantenir l'ordre i la cohesió entre els cromosomes homòlegs.
  • El Complex Sinaptonemal s’inicia a l’estat de Zigotè de la Profase I
  • Quan s’arriba a l’estat de Diplotè es comença a desfer l’estructura
• APARELLAMENT DELS CROMOSOMES 3/3

  1. El complex Spo11 talla una segments de la cromàtide d’uns dels cromosomes homòlegs
  2. Venen Rad51 i Dmc1 que creuaran la cromàtida del cromosoma homòleg amb la tallada.
  3. S’utilitzarà com a motlle per a la reparació.
  4. Es produeix la unió dHJ (doble unió de Holliday)