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Meiosis es el proceso de división celular reductora en el que se forman los gametos haploides a partir de células germinales diploides. Los errores en la meiosis son responsables de las principales anomalías cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética.
La meiosis consta de una primera división reduccional, meiosis I o primera división meiótica, y de una segunda división ecuacional, la meiosis II o segunda división meiótica. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (duplicación del ADN).
Primera división meiótica
Profase I
La profase I de la primera división meiótica es la etapa más compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que son:
Leptonema o leptoteno
Es el estado inicial de la profase I en la meiosis. Los cromosomas se hacen visibles y a menudo se disponen en una configuración en ramillete, con uno o ambos extremos de los cromosomas reunidos en un punto de la membrana nuclear interna. En el leptoteno, los cromosomas están formados por dos cromátidas hermanas estrechamente ligadas. Es la etapa donde se produce la duplicación de la cadena de ADN.
Zigonema o zigoteno
Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar apareados en toda su longitud. Los homólogos quedan finalmente apareados cromómero a cromómero.
La disposición de los cromómeros a lo largo del cromosoma parece estar determinado genéticamente. Tal es así que incluso utiliza la disposición de estos cromómeros para poder distinguir cada cromosoma durante la profase I meiótica.
Los cromosomas homólogos se reconocen entre sí gracias a que los telómeros de éstos se encuentran anclados en regiones próximas de la membrana nuclear. Además el eje proteico central observado en el leptoteno pasa a desempeñar un papel importante en el apareamiento de los homólogas al formar los elementos laterales del complejo sinaptonémico, una estructura proteica con forma de escalera formada por dos elementos laterales y uno central que se van cerrando a modo de cremallera y que garantiza el perfecto apareamiento entre homólogos. En el apareamiento entre homólogos también está implicada la secuencia de genes de cada cromosoma, lo cual no copies evita el apareamiento entre cromosomas no homólogos.
Además durante el zigoteno concluye la replicación del ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-ADN.
En esta fase cada pareja de cromosomas se llama bivalente (dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada (cromátidas muy espiralizadas unidas por quiasmas o centrómeros).
Paquinema o paquiteno
Una vez que los cromosomas homólogos puros están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de sobrecruzamiento (crossing-over) con recombinación genética, esto es, el intercambio de material genético entre los cromosomas homólogos de cada pareja.
La recombinación genética está mediada por la aparición entre los dos homólogos de una estructura proteica de 90 nm de diámetro llamada nódulo de recombinación, o complejo sinaptonémico. En él se encuentran las enzimas que median en el proceso de recombinación.
Durante esta fase se produce una pequeña síntesis de ADN, que probablemente está relacionada con fenómenos de reparación de ADN ligados al proceso de recombinación.
Diplonema o diploteno
A continuación los cromosomas homólogos se separan entre sí deshaciendo de este modo el complejo sinaptonémico que habían formado para el sobrecruzamiento. Se aprecia después que no quedan separados totalmente, sino que quedan los antiguos nódulos de recombinación que en esta fase ya pasan a llamarse "quiasmas".
Diacinesis
Esta etapa apenas se distingue del diploteno. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la síntesis de ARN y desaparece el nucléolo.
Prometafase meiótica I
Al final de esta fase, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen totalmente y empieza la unión de las parejas de cromosomas a los microtúbulos cinetocóricos.
Metafase meiótica I
Los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial del huso y comienzan a desplazarse hacia los polos
Telofase meiótica I
Es la separación final en dos células hijas.
Segunda división meiótica
En este caso, las dos células resultantes de la meiosis I se dividen de nuevo dando lugar a cuatro, que siguen siendo haploides. Conforme se va formando la pared celular las cromátidas se van desespiralizando y aparecen nuevos núcleos. Esta etapa es igual a una mitosis normal.