1

Meiosi

Prof.ssa Flavia Frabetti

aa.2010-11

Adulti pluricellularidiploidi (2n = 46)

MEIOSI

Gameti aploidi (n = 23)

FECONDAZIONE

Zigote diploide(2n = 46)Mitosi e

sviluppo

GONADI

RIPRODUZIONE SESSUATA (GAMICA)comporta l’unione di due cellule, ciascuna con il suo

contenuto informativo, il suo corredo aploide dicromosomi

La meiosi assicura la produzione di cellule aploidi, i GAMETI

2

GAMETI

MEIOSI

CELLULE GERMINALI

SPERMATOZOI CELLULA UOVO

QUANDO?

I gameti si formano nelle GONADI: i testicoli e le ovaie, a partire da cellule della linea germinale diploidi

DALLA PUBERTA’CONTINUATIVAMENTE

DALLA VITA EMBRIONALEIN MODO DISCONTINUO

Meiosi: la divisione si realizzain una singola replicazione delDNA seguita da due divisioni

cellulari successive originando4 cellule aploidi

3

2n

n n

n n n n

MEIOSI IProfaseMetafaseAnafaseTelofasecitodieresi

MEIOSI IIProfaseMetafaseAnafaseTelofasecitodieresi

RISULTATO DELLA MEIOSI:4 CELLULE APLOIDI

DIVERSE TRA LORO EALLA CELL MADRE

DIVISIONERIDUZIONALE

DIVISIONEEQUAZIONALE

CELLULA DIPLOIDE

MEIOSI

PROFASE I

LEPTOTENEZIGOTENEPACHITENEDIPLOTENEDIACINESI

LEPTOTENELa cromatina va compattandosi formando i cromosomi

ZIGOTENE

Si inizia ad evidenziare l’appaiamento dei CROMOSOMI OMOLOGHI che sembrainiziare già nella fase precedente

MEIOSI

Fase molto lunga, nella femmina dell’uomo gli oociti entrano nella profase I al momento della nascita erimangono bloccati in questo stadio per decenni

Si vedono i cromosomi

4

PACHITENE

Completo APPAIAMENTO CROMOSOMI OMOLOGHI

TETRADE =4 CROMATIDIBIVALENTE =2 CROMOSOMI

1 1’

2 2’

CROMOSOMA X e Y SI APPAIANO IN UNA PICCOLA REGIONE DI OMOLOGIA

PROFASE I

DA COSA SONO TENUTI VICINI I DUE CROMOSOMI OMOLOGHI?

COMPLESSO SINAPTONEMALE o SINAPTONEMICO

Struttura simile ad una scalaa pioli di natura proteicaa cui si associano le fibre dei cromosomi omologhi dicromatinici

Perché gli omologhi sono appaiati così strettamente?

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CROSSING OVER

PACHITENE

Scambio di materiale genetico o ricombinazionetra cromatidi omologhi non fratelli

Profase I

Ricombinazione genica (rimescolamento di informazioni),tra tratti del cromosoma materno e paterno

OGNI COPPIA DI CROMOSOMI FA DA 1 A 4 SCAMBI

DIPLOTENE

CHIASMA

Dissolvimento del complesso sinaptinemaleALLONTANAMENTO dei CROMOSOMI anche se RIMANE L’UNIONE a livello del/dei

tengono unitii cromosomi omologhi

Rappresentano le zone in cui precedentementeè avvenuta la ROTTURA DEI CROMATIDI

e lo SCAMBIO TRACROMATIDI OMOLOGHI NON FRATELLI

DIACINESII CROMATIDI SI ACCORCIANOFRAMMENTAZIONE INVOLUCRO NUCLEARE

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PROFASE I - crossing over: ruolo funzionale

Ruolo genetico del crossing over: riassortimento genico e variabilità

Ruolo biologico del crossing over: segregazione corretta dei cromosomi alla meiosi

METAFASE I

SULLA PIASTRA METAFASICA SI POSIZIONANOI CROMOSOMI OMOLOGHI APPAIATI ovvero a coppie

ANCORA LEGATI NEI CHIASMI

7

ANAFASE I

DISTRUZIONE DEI LEGAMI NEI CHIASMI

I CROMOSOMI MIGRANO AI POLI OPPOSTI MENTRE I CROMATIDICHE LI COSTITUISCONO RESTANO ANCORA UNITI

ASSORTIMENTO INDIPENDENTE DEI CROMOSOMI, CIOE’ ASSORTIMENTO CASUALE DEI CROMOSOMI PATERNI E MATERNI DI OGNI COPPIA

Assortimento indipendente dei cromosomi omologhi

I div. MEIOTICARIDUZIONALE

OPPURE

12

1 2 1 2

8

23 COPPIE DI CROMOSOMI che si assortiscono indipendentemente dalla loro origine materna o paterna

223 = 8.388.608possibili combinazioni

di cromosominei gameti

TELOFASE I e CITODIERESI I

2 CELLULE

CIASCUNA CELLULA nell’uomo HA:23 CROMOSOMI DICROMATIDICI

CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE

9

METAFASE I

2 CHIASMI

ANAFASE I

Le cellule a questo punto sono aploidi ovvero hanno ncromosomi (n=23), ma il contenuto di DNA è ancoradoppio rispetto al normale (i cromosomi sono fatti didue cromatidi).

PROFASE II

I CINETOCORI SI SEPARANO

SULLA PIASTRA METAFASICA SI POSIZIONANOI SINGOLI CROMOSOMI

METAFASE II

MEIOSI II

10

ANAFASE II

TELOFASE IICITODIERESI II

4 CELLULE (GAMETI)CIASCUNA CELLULA HA nell’uomo:

23 CROMOSOMI MONOCROMATIDICICORREDO CROMOSOMICO APLOIDE

MEIOSI II

METAFASE I

ANAFASE I

METAFASE II

ANAFASE II

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Riassumendo:

MEIOSI IRIDUZIONALE

MEIOSI IIEQUAZIONALE

REPLICAZIONE del DNA

I div. MEIOTICARIDUZIONALE

II div. MEIOTICA EQUAZIONALE

DUPLICAZIONE

12

I div. MEIOTICARIDUZIONALE

II div. MEIOTICA EQUAZIONALE

DUPLICAZIONE

NUMERO DI CROMOSOMI

2n

n

n

2n

I div. MEIOTICARIDUZIONALE

II div. MEIOTICA EQUAZIONALE

DUPLICAZIONE

CONTENUTO DI DNA

12Gbp

6Gbp

3Gbp

6Gbp

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Significato della MEIOSI

1) Porta alla APLOIDIA, premessa indispensabile perla fecondazione (unione di 2 patrimoni ereditari diversi)

2) Il crossing over e l’assortimento indipendente dei cromosomiportano ad un rimescolamento del patrimonio ereditariodi ogni singolo gamete rispetto a quello dell’organismo che lo produce

LA VARIAZIONE GENETICA

FECONDAZIONE

VARIABILITA’ GENETICA

CROSSING OVERASSORTIMENTO INDIPENDENTE

(METAFASE I)FECONDAZIONE

INCONTRO CASUALE DEI GAMETI223 x 223 = 70.368.744.177.664 di Possibilità senza considerare il crossing over!!!