Dois tipos básicos de divisão celular, mitose e meiose, ocorrem em plantas, animais, protistas e fungos.
Em animais, a mitose ocorre nas células do corpo para produzir crescimento e reparar e manter os tecidos do corpo. Cada célula filha é uma réplica genética da célula original.
A meiose ocorre na reprodução sexuada para gerar variáveis gametas, ou óvulos e esperma, que se unem para formar um novo indivíduo diferente dos pais.
Sinapsis é a maneira única com que os cromossomos se alinham na primeira divisão da meiose, chamada "meiose I", de modo que ocorre durante a meiose, mas não durante a mitose. Cada par de cromossomos se conecta, muitas vezes trocando material genético entre os cromossomos individuais. Chamada de crossing over, essa troca é uma forma importante de aumentar a variabilidade genética em organismos que se reproduzem sexualmente.
Novas Combinações Genéticas
Meiose produz células com metade dos cromossomos contidos nas células do corpo, chamado de estado haplóide, de forma que a prole tenha o número correto de cromossomos.
Em humanos, as células do corpo têm um número diplóide, ou dobrado, de 46, com 23 pares de cromossomos. Cada par possui um cromossomo materno e paterno, chamados cromossomos homólogos. Durante a meiose, duas divisões ocorrem para produzir gametas haplóides com 23 cromossomos únicos.
Cada gameta possui combinações únicas de cromossomos maternos e paternos. Esta variabilidade genética é importante, para que os organismos possam se adaptar às mudanças nas condições. Mais variabilidade genética ocorre durante a sinapsis, quando o material genético é trocado entre cromátides irmãs durante o cruzamento.
Como ocorre a sinapsis na meiose
Antes do início da meiose, os pares homólogos de cromossomos contidos no núcleo da célula se replicam para formar dois pares de cromátides irmãs, cada par mantido unido por estruturas chamadas centrômeros.
Para iniciar a meiose, a membrana nuclear se dissolve e os cromossomos encurtam e engrossam. Durante esse primeiro estágio, denominado prófase I, ocorre a sinapsis. Os dois pares de cromátides irmãs se conectam ao longo de seus comprimentos por meio de combinações de RNA e proteínas chamadas de "complexo sinaptonemal".
As cromátides conectadas continuam a encurtar, enrolando-se juntas no processo. Eles podem se encaixar na medida em que pedaços de cromátides irmãs se rompam e se reconectem ao cromátide oposta, de modo que parte da cromátide materna está agora na cromátide paterna e vice versa.
Chamado cruzando ou "recombinação", esse processo enriquece ainda mais a variabilidade genética, ao lado de fatores como fertilização aleatória.
Termina a sinapsis
Como meiose I continua, durante a metáfase I os pares de cromossomos homólogos sinapses migram para o centro da célula e se alinham. Os cromossomos homólogos maternos e paternos podem ser classificados aleatoriamente no lado esquerdo ou direito da célula.
Em seguida, durante a anáfase I, a sinapsis termina e os pares de cromossomos homólogos se separam e migram para lados celulares opostos. Na telófase I, a divisão celular localiza um tipo de cada par de cromossomos homólogos em cada célula filha haplóide, com as cromátides carregando material genético cruzado dentro delas.
O resto da meiose
Dentro meiose II, as duas células da meiose I se dividem para separar as duas cromátides irmãs dos pares homólogos. Os gametas resultantes agora têm um número haplóide de cromossomos irmãos não pareados. Em humanos, os gametas masculinos são quatro funcionais espermatozóides. A meiose em humanos femininos produz um grande óvulo funcional e três células pequenas (e eventualmente descartadas) chamadas de corpos polares que contêm núcleos, mas pouco citoplasma.
A variabilidade genética nos gametas vem, primeiro, do sortimento independente de cromossomos individuais durante cada divisão meiótica com cromátides maternas e paternas espalhando-se pelas células filhas de forma aleatória moda. Em humanos, o total de combinações possíveis de emparelhar 23 cromossomos é 8.324.608.
A segunda fonte de variabilidade vem da troca de material genético do cruzamento durante a sinapsis.
