Aula 32 - meiose - generalidades - REPRODUÇÃO E EMBRIOLOGIA
É um tipo de divisão em que uma célula dá origem a quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula inicial. A meiose é, portanto, um processo importantíssimo para a manutenção da carga genética das espécies ocorrendo na formação dos gametas. Através deste processo, células diplóides podem originar células haplóides, o que se faz através de duas divisões sucessivas. A primeira delas, uma divisão reducional, pela qual uma célula diplóide origina duas células haplóides (com redução dos cromossomos) e a outra, uma divisão equacional, em que cada uma das células haplóides resultantes da primeira divisão origina duas outras, porém com mesmo número de cromossomos.
A meiose garante a existência de uma fase haplóide no ciclo de vida, que tem a fase diplóide restabelecida por meio da fecundação. Sem meiose, a reprodução sexuada não seria possível.
Organismos simples podem reproduzir-se através de divisões simples. Este tipo de reprodução assexuada é simples e direta e produz organismos geneticamente iguais. A reprodução sexual por sua vez envolve uma mistura de genomas de dois indivíduos, para produzir um indivíduo que diferem geneticamente de seus parentais.
Com exceção dos cromossomos que determinam o sexo, um núcleo de célula diplóide contém 2 (duas) versões similares de cada cromossomo autossomo, um cromossomo paterno e um cromossomo materno. Essas duas versões são chamadas de homólogas, e na maioria das células possuem existência como cromossomos independentes. Essas duas versões são denominadas de homólogos. Quando o DNA é duplicado pelo processo de replicação, cada um desses cromossomos é replicado dando origem às cromátides que são então separadas durante a anáfase e migram para os pólos celulares. Desta maneira cada célula filha recebe uma cópia do cromossomo paterno e uma cópia do cromossomo materno.
A meiose ocorre nas células produtoras de gametas. Os gametas masculinos e femininos (espermatozóides e óvulos) que são produzidos nos testículos e ovários, respectivamente as gônadas femininas e masculinas. Os gametas se originam de células denominadas espermatôgonias e ovogônias.
A meiose então é um processo que se verifica tanto nos órgãos sexuais masculinos quanto femininos. Através da meiose os gametas ficam com o número de cromossomos reduzidos à metade, ao estado denominado haplóide. Quando o gameta de origem materna se une ao gameta de origem paterna o número de cromossomos característico da espécie é restabelecido.
A meiose reduz a carga cromossomal de 2n para n. Desse modo, compensa-se a fecundação e mantêm-se constante o número de cromossomos de uma geração para outra. Na espécie humana, por exemplo, a meiose ocorre no ovário, originando óvulos (haplóides), e no testículo, originando espermatozóides (haplóides). A união do óvulo com o espermatozóide forma a primeira célula diplóide de uma pessoa, o zigoto.
A meiose como acontece nas células gaméticas, ou seja, nos óvulos. Para realizar uma clonagem, precisa-se passar pelo seu processo, que é quando é retirado o núcleo com 23 cromossomos e colocado o de 46.
2n = 46 cromossomos 1n = 23 cromossomos
A meiose é um processo que envolve 2 (duas) divisões celulares com somente uma duplicação de cromossomos.
Existem diferenças quanto ao momento do ciclo de vida em que ocorre a meiose. O ciclo de vida começa a partir da fecundação, podendo ocorrer meiose: Logo após a fecundação (meiose inicial ou zigótica); no meio do ciclo (meiose intermediária); no final do ciclo (meiose final).
A meiose intermediária ou espórica ocorre no ciclo de vida das algas multicelulares e das plantas. O produto da meiose são células que se diferenciam em esporos. Estes dão origem à fase haplóide do ciclo, que forma, por mitose, gametas ou outras estruturas relacionadas com a reprodução sexuada. Após a fecundação, reinicia-se com a fase diplóide.
Com isso, há alternância de gerações, também chamada metagênese, em que uma fase diplóide formadora de esporos por meiose se alterna com uma fase haplóide, relacionada com a reprodução sexuada, formadora de gametas por mitose.
A meiose se inicia quando o organismo está na fase de reprodução. A partir deste momento, haverá uma mistura de genes entre as duas células. É importante sabermos que este processo é bastante comum entre os organismos vivos como plantas, animais, e, até mesmo, alguns tipos de fungos.
Para identificar os passos de cada célula durante a meiose, existe uma definição científica conhecida como Meiose I e Meiose I. De forma mais simples podemos entender que isto nada mais é do que duas células passando simultaneamente pelas "mesmas" etapas que ocorrem na mitose.
A divisão meiótica compreende duas fases: a reducional (meiose I) e a equacional (meiose I).
Ao invés de criar duas novas células com números idênticos de cromossomos (como na mitose), na meiose as células fazem uma segunda divisão (meiose I) logo após a primeira (meiose I). Nesta segunda divisão o número de cromossomos é divido ao meio. Com apenas a metade do número de cromossomos, as células são chamadas de haplóides. As células diplóides são exatamente o oposto das haplóides. As células em seu estágio normal são consideradas diplóides.
Na meiose, a fase da interfase (quando as células não se encontram em divisão) é bastante curta e nela não há duplicação do DNA. Representação esquemática básica da meiose.
Figura retirada da página: http://www.brasilescola.com/biologia/meiose.ht m
Características: ش Resulta em quatro células geneticamente diferentes; ش Há redução do número de cromossomos; ش Normalmente ocorre permuta gênica entre os cromossomos homólogos; ش Ocorre em células germinativas; ش A duplicação do DNA antecede duas divisões celulares; ش Uma célula produzida por meiose não pode sofrer meiose.
A meiose só ocorre em células germinativas, com duas divisões sucessivas. A célula-mãe se divide em duas, que se dividem de novo, originando quatro células filhas com metade dos cromossomos da célula inicial: são os gametas, geneticamente diferentes entre si.
Dessa forma, a meiose tem papel fundamental na reprodução sexuada. E não se esqueça: durante a meiose normalmente há troca de genes entre cromossomos homólogos, o que aumenta a variabilidade gênica da espécie.
Conseqüências da Meiose:
Durante a meiose o material nuclear foi duplicado uma vez e dividido duas vezes, pelo que cada célula filha apresenta metade do número de cromossomos da célula diplóide inicial.
No entanto, mais importante que a redução do número de cromossomos é a conseqüência genética do processo: Na metáfase I a orientação ao acaso dos bivalentes causa uma mistura de material materno e paterno pelos dois núcleos filhos; Devido ao crossing-over, cada cromossomo contém genes de origem materna e paterna.
Se a célula inicial apresentar dois pares de cromossomos existirão 4 combinações possíveis, se tiver três pares serão 8 e se forem 4 pares de cromossomos, 16 combinações possíveis. A fórmula geral será 2n, o que na espécie humana corresponde a 223 combinações possíveis, ou seja, 8388608 possibilidades. Acresce ainda o crossing-over para baralhar as coisas e pode-se considerar impossível que uma célula resultante de meiose seja igual á célula que lhe deu origem.
A meiose difere da mitose em três aspectos fundamentais: ش Consiste em duas divisões sucessivas, originando 4 núcleos; ش Cada um dos 4 núcleos é haplóide, contendo metade do número de cromossomos da célula-mãe diplóide; ش Os núcleos haplóides produzidos contêm combinações gênicas inteiramente novas.
Por este motivo, as conseqüências genéticas e evolutivas da meiose são profundas. Devido á meiose e á fecundação os organismos diplóides existem numa variedade de formas, mesmo os da mesma espécie.
Erros na Meiose:
Aneuploidias: Há um aumento ou diminuição de um ou mais pares de cromossomos, mas não de todos. A maioria dos pacientes aneuplóides apresenta trissomia (três cromossomos em vez do par normal de cromossomo) ou, menos freqüente, monossomia (apenas um representante de um cromossomo).
As conseqüências da não-disjunção durante a meiose I e a meiose I são diferentes:
Figura retirada da página: http://www.ufv.br/dbg/bioano01/div36.htm
Quando o erro ocorre na Meiose I, os gametas anormais contêm duas cópias de um cromossomo parental (e nenhuma cópia do outro) ou não possuem um cromossomo.
Biologia: Reprodução sexuada nos eucariotos-Meiose ELIANA COLLUCCI da Folha de S.Paulo
Os eventos que ocorrem na meiose permitem a produção de gametas com metade do número de cromossomos da célula-mãe e a manutenção da variabilidade genética das espécies (substrato para a seleção natural).