Meiosis: la producción de gametos Capitulo 15 Dr. Monterrubio Reproducción Sexual Requiere fecundación por gametos haploides Diploides (2n): 2 copias de cromosomas similares. Humanos tenemos 23 pares de cromosomas (células somáticas) Haploides (1n): una sola copia de cromosomas (23 en total en espermatozoides y óvulos) Dr. Monterrubio Cromosomas Homólogos En organismos diploides cada copia del par de cromosomas se conoce como homólogo Asi que el humano tiene 23 pares de homólogos Son homologo porque tienen tamaño y composición genética similar - Ej. Ambos llevan genes para color de ojos, pero uno es para ojos cafés y otro para ojos negros centrómero Cromátida Par de cromosomas homólogos sin duplicarse Dr. Monterrubio Cada cromosoma homologo se duplica y la copia permanece unida por el centrómero Cada cromosoma duplicado ahora tiene 2 cromátidas (cromátidas hermanas) Kinetochore Sister chromatids One chromatid One chromatid Pair of sister chromatids (a) Chromosome replication (b) Schematic drawing of a and compaction metaphase chromosome Dr. Monterrubio Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission Cada especie tiene un numero de cromosomas constante Perro Drosophila Tomate Humano Gallos 78 cromosomas (39 pares de homólogos 8 cromosomas (4 pares de homólogos) 24 cromosomas (12 pares de homólogos) 46 cromosomas (23 pares de homólogos) 78 cromosomas (39 pares de homólogos) Cromosomas duplicados con diferente posición del centrómero Dr. Monterrub p = brazos cortos q= brazos largos Metacentrico Submetacentrico Acrocentrico Telocentrico Cariotipo Dr. Monterrubio Diploidia: protégé contra efectos nocivos de las mutaciones Haploide Mutación en gen vital del cromosoma Proteina defectuosa Célula muere Diploide Mutación en gen vital de un cromosoma Proteina funcional del otro cromosoma Célula vive 46 cromosomas o 23 pares de cromosomas homologos 44 autosomas (par 1al 22): codifican para todas las caracteristicas del cuerpo excepto las sexuales 2 sexuales (par 23): codifica para las caracteristicas sexuales Hombre: 44XY Mujer : 44XX Dr. Monterrubio Cariotipo 44 XX Dr. Monterrubio Cariotipo 44 XY Dr. Monterrubio Cromosomas sexuales son muy diferentes uno de otro, en tamaño y composición genética (no son homólogos) Determinan las caracteristicas sexuales en humano Dr. Monterrubio La heterocromatina son areas muy compactadas con genes que no son expresados Dr. Monterrubio DNA: genes en los cromosomas Durante la division celular los cromosomas experimentan la maxima compactacion Dr. Monterrubio Meiosis (Disminuir en Griego): Proceso para disminuir a la mitad el número de cromosomas Interfase Meiosis I Meiosis Interfase Meiosis II duplicación semiconservativa del DNA (G1, S, G2) Profase I Metafase I Anafase I TelofaseI no hay duplicacion del DNA Profase II Metafase II Anafase II Telofase II Dr. Monterrubio Meiosis comienza después de que el material genético se divide (duplicación semiconservativa) Célula diploide Fase G1 antes de la meiosis Par de cromosomas homólogos antes de la replicación Meiosis I Par de Homólogos replicados y condensados Cromátidas hermanas Célula haploide Cromátidas hermanas Meiosis II Dr. Monterrubio Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or Fase S: los cromosomas se replican por replicación semiconservativa Cadena original Cadena hija Dr. Monterrubio Cadena hija Meiosis tiene 2 diferencias claves con la mitosis 1. Bivalentes o tétradas Pares de homólogos duplicados se mantienen juntos (4 cromátidas) Proceso llamado sinapsis Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Synaptonemal Dr. Monterrubio complex forming Bivalent 2. Entre-cruszamiento (Crossing over) Intercambio físico de fragmentos de cromosomas entre divalentes Aumenta la variación genética Proceso controlado cuidadosamente por la celula quiasma Dr. Monterrubio Un ejemplo con 3 cromosomas homólogos Fase G1, S, G2 Dr. Monterrubio Dr. Monterrubio Interfase Cromatina Cromosoma Duplicación de DNA y condenzacion para formar cromosomas Celula en interfase Dr. Monterrubio Profase I During this phase: the homologous chromosomes pair up to form Tetrads. Each tetrad contains 2 chromosomes and 4 chromatids This pairing up is referred to as synapsis Dr. Monterrubio Profase I Entrecruzamiento o crossingover -Se intercambian segmentos de DNA entre las cromátides de los cromosomas homólogos -Esto incrementa la variabilidad genética Dr. Monterrubio Metafase I the tetrads are lined up at the center of the cell The orientation is random, with either parental homologue on a side. This means that there is a 50-50 chance for the daughter cells to get either the mother's or father's homologue for each chromosome. Anafase I Chromosomes, each with two chromatids, move to separate poles. Dr. Monterrubio Telofase I As you can see the two new daughter cells will contain 2 chromosomes each. However the chromosomes still consist of two chromatids. Dr. Monterrubio Profase II Se condensan los cromosomas Dr. Monterrubio Metafase II In this stage the chromosomes line up at the equator Dr. Monterrubio Anafase II The chromatids separate and move towards opposite poles Dr. Monterrubio Telofase II In the end from one cell in the gonads, 4 new cells will be formed. Each of the new cells will contain only one member from each homologous pair. Dr. Monterrubio Meiosis Producción de variabilidad 1) “Crossing over” = (entrecruzamiento) Unlike mitosis, meiosis does not produce identical cells The cells produced will not only have half the number but also the chromosomes will differ in specific information. Dr. Monterrubio 2) Mezcla de Homólogos Considerando sólo la separación de homólogos: 2n = # de células diferentes producidas n = # haploide de cromosomas En humano 223 = 8 millones de células diferentes Dr. Monterrubio 3) Fusion de Gametos: Depende que espermatozoide fecunda a que óvulo Fusión de gametos de 2 personas 8 millones X 8 millones = 64 billones de individuos diferentes Si se agrega la variabilidad del entrecruzamiento cada persona es única Espermatozoides sobre un óvulo Dr. Monterrubio Errores en la meiosis = No-disyuncion Dr. Monterrubio Euploide (eu -verdadero)= número de cromosomas que se considera normal Ej. Drosophyla tiene 8 cromosomas (4 pares) Humano con 46 (23 pares) 1.- Poliploides = organismos con 3 o mas “sets” de cromosomas Triploide = 3n; tetraploide = 4n; y asi 2.- Aneuploide = el número total de cromosomas no es un multiplo del “set” Trisomia= tres copias de un cromosoma en lugar de dos (2n+1) Monosomia= una sola copia del cromosoma en lugar de dos (2n-1) Dr. Monterrubio Sindrome de Down (Trisomia del par 21) - Debil tono muscular - Boca pequena (abierta porque no puede acomodar la lengua grande - Parpados razgados - Malformaciones cardiacas - Baja resistencia a enfermedades - Retraso mental Dr. Monterrubio Trisomia XYY - Inteligencia por debajo del promedio - muy alta (estatura arriba de 1.80mts) -Se les ha vinculado con la violencia Sindrome de Klinefelter - Desarrollo parcial de senos - Ensanchamiento de la cadera - Testículos pequeños - Estériles - Deficit mental Dr. Monterrubio Mutaciones en cromosomas Dr. Monterrubio Resumen Dr. Monterrubio Dr. Monterrubio Resumen de Meiosis Dr. Monterrubio