Biologia Celular e Molecular

Ciclo celular: Meiose

Como vimos no poste anterior, as células apresentam um ciclo (ciclo celular) referente às modificações sofridas pela célula desde a sua formação até a sua divisão em duas células filhas. O que veremos agora diz respeito ao ciclo celular das células que são destinadas à reprodução, a Meiose, que é um pouco diferente do ciclo da mitose, pois transforma uma célula diplóide (2n) em quatro células haplóides (n). Se não viste o post anterior, clique aqui, é mais fácil entender a meiose quando já se conhece a mitose.

meiose_

A meiose é essencial para a reprodução sexuada, pois com a formação de gametas haplóides (metade do conteúdo cromossômico das células somáticas) permite-se uma variabilidade genética na formação dos filhotes. Ao final da meiose, quatro células haplóides são geradas a partir de uma única célula e, durante a reprodução sexuada, cada filhote é formado por metade da genética do pai e metade da mãe. Além disso, a variabilidade genética é aumentada por eventos específicos desse tipo de ciclo, como veremos a seguir.

A meiose é dividida em duas fases distintas: meiose I e meiose II. A meiose I tem início logo após a duplicação do material genético na fase S da intérfase, e é dividida em quatro fases: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I, enquanto a meiose II é dividida em prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.

meiose

A Prófase I é a etapa mais marcante e mais longa da meiose e pode ser dividida nas seguintes etapas:

  1. Leptóteno: Inicia-se a espiralização cromossômica, nessa fase os filamentos cromossômicos são finos, pouco visíveis e já é constituído cada um por duas cromátides.
  2. Zigóteno: Começa a atração e o pareamento dos cromossomos homólogos; é um pareamento ponto por ponto conhecido como sinapse cromossômica.
  3. Paquíteno: Nessa fase, a espiralização progrediu, sendo assim, as duas cromátides de cada homólogo pareado são bem visíveis, constituindo quatro cromátides sendo esse conjunto chamado por tétrade ou par bivalente. Nessa fase ocorre o “crossing-over”, que é o sobrecruzamento das cromátides não-irmãs de dois cromossomos homólogos. Este fenômeno determina o intercâmbio de segmentos cromossômicos com certos blocos de genes. As ligações entre os cromossomos são chamadas quiasmas e cada par de cromossomos homólogos geralmente faz dezenas de trocas de pedaços em uma meiose. Assim, genes dos cromossomos paterno e materno são misturados, formando um “cromossomo híbrido”.
  4. Diplóteno: Ocorre o início afastamento dos homólogos, evidenciam-se entre eles algumas regiões em que estão em contato, os quiasmas, que representam as regiões onde aconteceu o “crossing over”.
  5. Diacinese: Essa é a fase final, nela ocorre um marcante aumento da condensação cromossômica, o desaparecimento dos nucléolos, a ruptura do envoltório nuclear, a ligação de cada cromossomo do par de homólogos às fibras do fuso, que os prendem aos polos opostos da célula, e o movimento dos cromossomos para a placa equatorial da metáfase I.

Durante as etapas seguintes da meiose I (metáfase I, anáfase I, telófase I) cada cromossomo continua duplo, isto é, com duas cromátides (Figura 2). Na metáfase I, os dois cromossomos homólogos se dispõem na placa equatorial e cada cromossomo do par de homólogos liga-se aos polos opostos da célula, assegurando a distribuição de cromossomos maternos e paternos. Assim, na anáfase I, as cromátides-irmãs de cada cromossomo migram juntas para o mesmo polo da célula. Ao fim da meiose I, cada uma das duas células filhas contém um membro de cada par de cromossomos homólogos, consistindo, estes, de duas cromátides irmãs.

O estágio entre as duas divisões meióticas é chamado intercinese, e, nessa fase, não ocorre nova síntese de DNA, mesmo que na telófase precedente tenha ocorrido completa descondensação cromossômica e reorganização dos dois núcleos-filhos. As duas células na intercinese, resultantes da primeira divisão meiótica, são marcadas pela presença de um número haploide de cromossomos (n) e de uma quantidade de duas cópias de DNA, já que cada cromossomo ainda é duplo (constituído de duas cromátides irmãs). Diz-se, portanto, que a meiose I é uma divisão reducional.

Em seguida, ocorre a segunda divisão meiótica, que se assemelha a uma mitose normal e são constituídas das fases: prófase II, metáfase II, anáfase II, e telófase II. Esta é urna divisão equacional do material genético, em que haverá uma distribuição equitativa do conteúdo de DNA entre os núcleos-filhos.

Após uma nova etapa de prófase, em que sempre é necessária urna nova montagem do fuso, as células entram em metáfase, dispondo os cromossomos na região equatorial. Na metáfase II, diferentemente da metáfase I, são os cinetócoros das cromátides-irmãs que se orientam para polos opostos da célula, prendendo-se às fibras do fuso de lados contrários. Assim, na anáfase II, ocorre a disjunção das cromátides-irmãs, que migram para os polos opostos da célula. Na telófase II, última etapa da segunda divisão meiótica, ocorre a citocinese, que dá origem a quatro células, cada uma com número haploide de cromossomos (n) e com uma cópia de DNA, ou seja, cada célula deverá conter apenas uma cópia de cada cromossomo homólogo.

Vale lembrar que há exceção para a produção de 4 células, pois na da formação dos oócitos, durante a oogênese, apenas 3 células são geradas. A diploidia é restaurada por ocasião da fertilização e formação de um novo indivíduo.

Assim, como acabamos de ver, na meiose ocorrem duas divisões celulares e uma só cromossômica. Por isso, uma célula diplóide (2n) origina, ao final das duas divisões, quatro células haplóides (n). Um resumo muito interessante do processo, em forma de animação, pode ser visualizado no vídeo abaixo.

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