Racha Cuca

Meiose

Em 1883, analisando ovos fertilizados de vermes, verificou-se que o material genético era composto por 04 cromossomos, enquanto os gametas apenas 02. Essa observação foi o ponta-pé inicial para o estudo com células envolvidas na reprodução de algumas espécies. Isto é, a partir desse momento, aventou-se a hipótese de que os gametas conteriam apenas metade do material genético das células “normais” de um indivíduo.

Ainda nesse contexto, cientistas nomearam as estruturas e processos de acordo com suas características morfofuncionais. Sendo assim, os gametas, por conterem apenas metade do material genético, seriam células haplóides (n), as células “normais”, precursoras dos gametas, seriam células diplóides (2n), e o processo pelo qual uma célula diplóide geraria células haplóides, denominou-se meiose.

Na meiose, ao contrário da mitose, há o envolvimento de dois ciclos celulares de divisão. O primeiro ciclo irá reduzir o material genético pela metade, pela separação dos cromossomos homólogos, já o segundo ciclo, envolverá a separação das cromátides-irmãs. Observe o esquema:

Esquema da meiose, mostrando os dois ciclos de divisão celular para a formação de quatro células haplóides a partir de uma célula diplóide.Esquema da meiose, mostrando os dois ciclos de divisão celular para a formação de quatro células haplóides a partir de uma célula diplóide.

Meiose I

Na meiose I, há o pareamento dos cromossomos homólogos, isto é, há o pareamento, um a um, dos cromossomos de origem paterna com as de origem materna. Esse processo faz com que a divisão celular seja reducional, uma vez que, não são as cromátides-irmãs que serão separadas, mas sim os cromossomos homólogos.

Durante a interfase, as células que seriam encaminhadas para a meiose, além de duplicarem seu material genético, como ocorre na mitose, produzem proteínas específicas relacionadas a separação dos cromossomos homólogos e inibição da fase de interfase entre a meiose I e a meiose II.

Após o período de interfase, inicia-se a prófase I, esse período é marcado por 5 subfases:

Subfases Acontecimento
Leptóteno Condensação dos cromossomos
Zigóteno Inicio do pareamento e formação dos quiasmas
Paquíteno Término do pareamento dos cromossomos homólogos e crossing-over
Diplóteno Afastamento e disjunção dos cromossomos homólogos
Diacinese Inteira disjunção dos cromossomos homólogos

A subfase mais marcante, não só da prófase I, como da meiose, é o paquíteno, onde ocorre o crossing-over. Este evento tem grande relevância na variabilidade genética, pois ocorre a troca de fragmentos gênicos entre os cromossomos homólogos, fazendo com que os gametas sejam geneticamente distintos do próprio indivíduo que o produziu.

A partir de então, ocorre a metáfase I, anáfase I e telófase I do mesmo modo que ocorre na mitose, porém, novamente, não são cromátides-irmãs que se separarão, e sim os cromossomos homólogos. Após o término desse ciclo de divisão, uma célula diplóide dará origem a duas células haplóides.

Meiose II

A meiose II ocorre subseqüentemente à meiose I, sem o período de interfase. Nessa ciclo, as duas células haplóides recém-originadas, passam pelo processo de prófase II, metáfase II, telófase II e anáfase II, dessa vez, a divisão será das cromátides-irmãs. Sendo assim, cada célula haplóide gerará duas células filhas, portanto, temos que, no geral, uma célula precursora de gameta gera quatro gametas.

Vale ressaltar, que todas as fases da divisão celular ocorrer semelhante à mitose, isto é, na prófase I e II ocorre a desfragmentação do núcleo e na telófase I e II ocorre sua reestruturação. Observe o gráfico de quantidade de DNA por divisão:

Quantidade de DNA por período de divisão da meiose.

Agora observe o número de cromossomos pelos períodos de divisão:

Número de cromossomos por período de divisão da meiose.

Algumas conclusões tiradas desses gráficos são:

  • Entre a prófase I e a anáfase I as células são diplóides com o dobro da quantidade de material genético;
  • Entre a prófase II e a anáfase II as células são haplóides com o dobro da quantidade de material genético;
  • Na telófase I ocorre a separação dos cromossomos homólogos, por isso ocorre a diminuição pela metade tanto da quantidade de material genético como no número de cromossomo;
  • Na telófase II ocorre, há a separação das cromátides irmãs, dessa forma, a redução ocorre somente na quantidade de material genético, e não no número de cromossomos

Problemas genéticos relacionados à meiose

Observando o processo da meiose, é fácil notar que se trata de um processo de alta complexidade e periculosidade para a célula. Dessa forma, é muito comum células entrarem em meiose e sofrerem um processo errado, dentre essas com ciclo errado, algumas morrem, enquanto outras podem sobreviver e participar da fecundação, nesse caso, estaremos frente a um erro cromossômico.

Dentre esses problemas podemos citar:

  • Síndrome de Turner e trissomia do X: ocorre quando há um erro na separação do cromossomo sexual X da mãe, isso implica no surgimento de um ovócito secundário com um X a mais, nesse caso o indivíduo seria 47, XXX (trissomia do X), e um outro ovócito secundário com um X a menos, no caso teríamos 45, X (Síndrome de Turner);
  • Síndrome de Down: processo semelhante ao que ocorre na Síndrome de Turner e trissomia do X, entretanto, ocorre tanto na gametogênese da mãe e do pai, além de afetar o cromossomo de número 21, e não o cromossomo sexual. No caso da trissomia do 21, temos 47, XX +21, no caso de mulher, ou 47, XY +21, no caso de homem. A monossomia do 21 acarreta no aborto espontâneo;
  • Síndrome de Edwards: mesmo mecanismo da Síndrome de Down, só que envolve o cromossomo 18. No caso teríamos 47, XX +18, para mulheres, e 47, XY +18, no caso de homens, no caso uma monossomia do cromossomo 18 acarreta em aborto.

Exercícios de Meiose

  • "Meiose é o processo de divisão celular através do qual uma célula [diplóide|haplóide] origina células [haplóides|diplóides] com um número [n|2n] de cromossomos."
  • Na meiose há [duas divisões nucleares|uma divisão nuclear] e [uma divisão|duas divisões|nenhuma divisão] cromossômica(s).

(FUVEST) Os produtos imediatos da meiose de uma abelha e de uma samambaia são, respectivamente:

  • esporos e gametas
  • gametas e esporos x
  • gametas e zigotos
  • ambos esporos
  • ambos gametas

(MACK-SP)

  1. A ocorrência de "crossing-over" durante a meiose I é um dos principais fatores responsáveis pela variabilidade genética em uma espécie.
  2. O "crossing-over" ocorre na prófase I, após o pareamento dos cromossomos homólogos.
  3. Os centrômeros representam os locais onde houve a quebra e troca de fragmentos de cromossomos.
  4. Em condições normais, não há separação de cromátides-irmãs durante a meiose I.

Estão corretas apenas as afirmações:

  • I, II e IV. x
  • I e IV.
  • II, III e IV.
  • II e III.
  • I, II e III.

(UFRJ) Pode-se afirmar a respeito da meiose:

  • Dá origem a quatro células diplóides.
  • Na metáfase II ocorre pareamento dos cromossomos homólogos.
  • É o processo de divisão das células somáticas.
  • Sua primeira divisão é reducional. x
  • Os cromossomos estão sempre desespiralizados.

(UEL-PR) Considere os seguintes eventos:

  1. recombinação genética;
  2. segregação de cromossomos homólogos;
  3. segregação de cromátides irmãs;
  4. alinhamento dos cromossomos na placa equatorial.

Desses, os que ocorrem tanto na mitose quanto na meiose são APENAS:

  • I e II
  • I e III
  • II e III
  • II e IV
  • III e IV x
Bibliografia
  • Alberts, B. Fundamentos da Biologia Celular: Uma introdução à biologia molecular da célula (1° Ed.)
  • Griffiths, A. J. Introdução à Genética (9° Ed.)
  • Willard, H. F. Thompson & Thompson: Genética médica (7° Ed.)
  • Nelson, D. L. Princípios de Bioquímica de Lehninger (5° ed.). Porto Alegre: ARTMED.

Rodrigo de Andrade Natal

Medicina - Unicamp

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