La división nuclear es una secuencia de eventos que tiene lugar en una célula. Hay 2 tipos de divisiones nucleares como la mitosis y la meiosis. La mitosis es la forma de división nuclear en la que el núcleo madre se divide en 2 núcleos hijos que son idénticos entre sí y con el núcleo madre y puede ocurrir en células diploides, haploides y poliploidídicas, donde la meiosis es la forma de división nuclear en la que el número de cromosomas es reducido a la mitad de un número diploide a un número haploide (Harley, 2013) (Figura 1).

Figura 1: Diferencias clave entre meiosis y mitosis (PMG Biology, 2015)

En la meiosis, hay 2 divisiones consecutivas como la meiosis 1 en la que se produce la segregación de cromosomas homólogos y la meiosis 2 en la que se produce la segregación de cada cromosoma en cromátidas. Hay varias fases (Figura 2). La fase más larga es la interfase y hay 3 subfases como la fase G1 en la que el crecimiento celular se produce por síntesis de sustancias celulares que aumentan la tasa metabólica, la fase S en la que se duplica la cantidad de ADN por replicación y la fase G2 en la que se sintetizan los orgánulos celulares y El ATP se produce y almacena. En la meiosis 2, puede ocurrir o no interfase. La segunda fase principal es la fase M que tiene 2 etapas como división nuclear y división citoplasmática. La división nuclear consiste en profase, metafase, anafase y telofase. Durante la profase, los hilos de cromatina se acortan y engrosan formando cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos están estrechamente emparejados formando complejos sinaptonemales por Synapsis (Figura 3). Emparejados 2 cromosomas homólogos aparecen como un solo hilo conocido como Bivalente (tétrada). Estos cromosomas recombinantes se separan formando Chiasma / ta en el que tiene lugar el intercambio de genes (Figura 4). Este proceso se conoce como Crossing Over (Figura 5). El nucleolo y la envoltura nuclear se desintegran. Los centríolos migran a 2 polos opuestos y microtúbulos organizados en huso y aster. En la metafase, cada cromosoma homólogo está unido al huso y está alineado en el ecuador. Debido a esta orientación, los cromosomas homólogos son aleatorios. Esto asegura la variedad independiente de cromosomas. La contracción de las fibras del huso causa la rotura del quiasma y los cromosomas se mueven hacia dos polos opuestos en Anaphase. Los dos conjuntos de cromosomas están rodeados por una envoltura nuclear y se forman dos núcleos respectivamente en Telofase. La división citoplasmática tiene lugar mediante la formación de surcos de escisión (Hillers, 2015; PMG Biology, 2015; Alberts, 2002).

Cruzar forma cromosomas con nuevas combinaciones de genes que permiten la reunión de genes maternos y paternos. Esto forma cromosomas recombinantes con nuevas composiciones génicas. El emparejamiento de cromosomas homólogos, la formación de cromosomas recombinantes, la detención de la segregación de las cromátidas hermanas en la meiosis 1 y la no asistencia a la replicación de los cromosomas contribuyen a aumentar la diversidad de los gametos, pero mantienen constante el número de cromosomas. La orientación aleatoria de los cromosomas homólogos en la metafase 1 es completamente independiente, de modo que los cromosomas de un par homólogo pueden clasificarse con otro cromosoma de otro par. Esto aumenta la diversidad de gametos que conduce a mutaciones (Hillers, 2015; Walen, 2010). La mitosis mantiene la estabilidad genética al duplicar las células parentales. Esto ayuda a la regeneración celular de la regeneración de partes del cuerpo. Durante la replicación del ADN de la mitosis pueden ocurrir mutaciones (Seattlepi, 2016).

De modo que la mitosis ayuda a las variaciones genéticas a través de mutaciones causadas por la replicación del ADN, mientras que la meiosis facilita las variaciones genéticas en organismos multicelulares al desempeñar un papel importante.

Figura 2: Etapas de meiosis (The Student Room, 2015)

Figura 3: Variación genética en gametos (PMG Biology, 2015)

Figura 4: Sinapsis y Cruce (PMG Biology, 2015)

Figura 5: Diversas etapas de la meiosis (PMG Biology, 2015)

Referencias de Naut

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Walter, P. (2002) Biología molecular de la célula. 4 4th edn. Nueva York: Garland Science.

Gillam, P. (2015) «Eton y Everdon», PMG Biology. Disponible en: https://pmgbiology.com/tag/chromosome/

Harley, S. (2013) Botany 2104. Disponible en: http: //faculty,weber.edu/sharley/2104/2104.html

Hillers, J.K., Jantsch, V., Pérez, E.M. y Yanowitz, J.L. (2015) «Meiosis», Libro de gusanos, pp.1-54. PMC [Online] DOI: 10.1895 / wormbook.1.178.1

PMG Biology (2015) ‘División celular’. Disponible en: https://pmgbiology.com/tag/cell-division/

Sheldon, E. (2016) «¿En qué fase de la división celular se produce la síntesis de ADN?», Seattle pi. Disponible en: http://education.seattlepi.com/phase-cell-division-dna-synthesi-occur-5798.html

Walen, K.H. (2010) «La mitosis no es el único distribuidor de células mutadas: las células endopoliploides no meióticas producen células reproductivas reducidas en el genoma», Internacional de biología celular, 34 (8), págs. 867-872. PMC [Online] DOI: 10.1042 / CB120090502