La meiosi è un processo di riproduzione sessuale preciso e strettamente regolato che aumenta la biodiversità e la sopravvivenza negli organismi eucarioti. Molte cose possono andare storte durante le fasi della divisione cellulare.
Alcuni errori possono essere irrilevanti o conferire un tratto vantaggioso. Tuttavia, i passi falsi possono anche portare a difetti genetici, anomalie cromosomiche, malattie e aborti spontanei.
Fasi della meiosi
La funzione di meiosi consiste nel produrre gameti geneticamente diversi. Durante la prima fase della meiosi, i cromosomi omologhi si accoppiano e si scambiano materiale genetico. Successivamente, si dirigono al centro della cella. I cromatidi fratelli rimangono insieme mentre vengono tirati ai poli opposti della cellula dalle fibre del fuso. citochinesi forma due cellule figlie, ciascuna contenente la metà del numero di cromosomi.
La seconda fase della meiosi è più simile alla mitosi. I cromosomi nelle due cellule figlie si allineano nuovamente al centro della cellula. Ma questa volta il
i cromatidi fratelli vengono separati prima di migrare ai lati opposti. citochinesi divide le cellule, si formano le membrane e quattro gameti aploidi – sperma, uova o spore – risultano dalla meiosi.Funzione della meiosi
La meiosi è una ragione per cui gli organismi multicellulari mostrano differenti fenotipi come capelli rossi, occhi azzurri o altezza sopra la media. La ricombinazione genetica porta a una ricca diversità all'interno di popolazioni di esseri umani, animali, piante e persino funghi.
La varianza all'interno di una specie supporta la sopravvivenza della specie. Le prove evolutive suggeriscono che gli organismi che si adattano meglio al loro ambiente hanno maggiori probabilità di sopravvivere e trasmettere alla prole tratti benefici.
Quando e dove si verifica la meiosi
Durante lo sviluppo embrionale, le cellule germinali aploidi si formano negli organismi multicellulari. Le cellule germinali maschili entrano nella meiosi a partire dalla pubertà e si riproducono in modo prolifico.
La meiosi nelle femmine è diversa. Le cellule germinali femminili subiscono la meiosi nel feto e producono una grande, ma finita, offerta di ovociti che rimarrà dentro follicoli delle ovaie se non stimolate dagli ormoni mestruali.
Perché la meiosi è importante?
Potresti chiederti quali sarebbero le conseguenze se non ci fosse la meiosi negli organismi. Se la meiosi non si verificasse negli organismi che si riproducono sessualmente, non ci sarebbe alcun riarrangiamento dei geni prima della divisione cellulare. Di conseguenza, ci sarebbe poca variabilità di specie.
Le condizioni ambientali influenzerebbero l'espressione genica e il comportamento, ma la popolazione in generale avrebbe meno resistenza ai cambiamenti climatici o agli agenti patogeni.
Malattie causate da errori di meiosi
Quando qualcosa va storto durante la meiosi, l'errore si verifica spesso durante la replicazione del DNA. Secondo il Istituto Nazionale della Salute, gli errori più comuni nei geni umani sono polimorfismi a singolo nucleotide (SNP). Generalmente innocui, gli SNP si verificano quando le basi nucleotidiche come la citosina e la timina vengono scambiate.
I problemi si verificano solo quando gli SNP interrompono il funzionamento dei geni, che è associato, ad esempio, al diabete e alle malattie cardiache. Gli SNP possono anche compromettere la capacità di un individuo di resistere a determinate tossine ambientali.
UN gene mutato può causare malattie ereditarie come anemia falciforme, malattia di Tay-Sachs, Malattia di Huntington e fibrosi cistica. Le mutazioni del gene p53 possono provocare crescita eccessiva delle cellule e tumori cancerosi.
Gravi anomalie cromosomiche
La maggior parte delle cellule del corpo umano contiene 46 cromosomi; una coppia di 23 cromosomi dalla madre e una coppia di 23 cromosomi dal padre. Quando i cromosomi non si dividono correttamente durante la meiosi, i gameti finiranno con l'avere troppi o troppo pochi cromosomi.
Le varianze si verificano anche quando un segmento di un cromosoma è invertito, mal posizionato o mancante. Anomalie cromosomiche includere:
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Sindrome di Patau, o trisomia 13, che risulta da tre copie del cromosoma 13. I problemi includono difetti cardiaci, tono muscolare debole, disabilità intellettive, disturbi cerebrali e labbro leporino. I bambini con trisomia 13 hanno un alto tasso di mortalità entro il primo anno di vita.
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Sindrome di Down è una condizione nota come aneuploidia o trisomia 21. La sindrome di Down è dovuta a una copia in più del cromosoma 21. I bambini nati con la sindrome di Down sperimentano ritardi nello sviluppo, cognitivi e intellettuali che vanno da lievi a gravi.
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Sindrome di Klinefelter si verifica quando i maschi hanno un cromosoma X in più. La condizione può inibire la crescita dei genitali, la produzione di ormoni e la fertilità.