Existe una manera fácil de comprender la mitosis y la meiosis

Aug 06 2019
La división celular puede resultar confusa, pero no es tan difícil si finges que los cromosomas son frases.
La mitosis es la división de una sola célula en dos células (como se muestra aquí), cada una con su propio núcleo y el mismo número y tipo de cromosomas que la célula madre. La meiosis ocurre cuando una sola célula se divide dos veces para producir cuatro células que contienen la mitad de la cantidad original de información genética. Juhari Muhade / Getty Images

Al principio, eras solo un material genético . Para crearte, tu mamá y papá biológicos tuvieron que participar en un esfuerzo por agregar un gameto cada uno: un espermatozoide y un óvulo, cada uno con 23 cromosomas . Ambas células sexuales contenían todo lo necesario, genéticamente hablando, para hacer un ser humano único, como nunca antes se había visto en este planeta. Ese eres tú.

Como probablemente sabrá, para hacer "usted", y no "mitad Paul y mitad Diane", tuvo que pasar un complicado juju genético: los 23 cromosomas de cada uno de los gametos de sus padres tuvieron que unir fuerzas para hacer su único genoma (su conjunto completo de ADN), que se ha mantenido en el núcleo de casi todas sus células desde que era un cigoto pequeño o un óvulo fertilizado. Siguen replicando esta información una y otra vez.

Este proceso, aquel en el que sus células (cuyos núcleos contienen los 46 cromosomas originales que le dieron sus padres el primer día) se dividen una y otra vez para producir otras nuevas cuando las viejas se cansan o se dañan, se llama mitosis. La mitosis ocurre cuando se producen nuevas células en la uña o incluso cuando se desarrolla un tumor canceroso. La mitosis es un caballo de batalla que quizás no sepa que tiene un proceso hermano llamado meiosis, que es igualmente importante, pero no tan común.

¿Cual es la diferencia?

"La clave para comprender la diferencia entre mitosis y meiosis no está en los pasos, sino en los productos finales de cada una", dice Brandon Jackson, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Biológicas y Ambientales de la Universidad Longwood de Virginia. "La mitosis da como resultado dos células 'hijas' idénticas, cada una con dos versiones de cada gen, una versión de cada padre, al igual que todas las células del cuerpo. La meiosis produce cuatro células llamadas gametos, células sexuales, pero cada una tiene una sola versión. de cada gen. De esta manera, cuando el esperma y el óvulo se fusionan durante la fertilización, el cigoto resultante vuelve a tener dos versiones de cada gen ".

Entonces, eso es bastante fácil de recordar: si las células se están dividiendo, casi siempre es a través de la mitosis, a menos que el producto sea un gameto que planea encontrarse con otro gameto para crear un nuevo organismo. En este caso, cada célula solo puede tener 23 cromosomas en lugar de los 46 normales. Por lo tanto, es necesario que se mezclen los pies para asegurarse de que cada célula sexual tenga la mitad de los cromosomas de una célula normal.

Es difícil describir las diferencias entre los procesos de mitosis y meiosis sin usar términos como "recombinación homóloga" y "citocinesis", que son confusos. Ayuda a dejar de pensar en la división celular en términos de cromosomas por un momento y empezar a pensar en oraciones.

"¡La mitosis versus la meiosis es la némesis de mis estudiantes!" dice Jackson. "Pero dado que el ADN se parece mucho a las palabras unidas para formar oraciones, podemos usar palabras para hacer una analogía con estos eventos".

Un ejercicio que hace Jackson en sus clases de biología consiste en tomar dos oraciones y llamarlas "cromosomas". (Por el bien de este artículo, hicimos la oración 1 en negrita para que sea más fácil seguir su camino a través de los procesos de mitosis y meiosis). Ambas oraciones describen básicamente la misma idea, pero la oración 1 (un óvulo, con 23 cromosomas ) proviene del progenitor femenino (en negrita) y la oración 2 (un espermatozoide, también con 23 cromosomas) proviene del progenitor masculino.

Oración 1: Imagina un conejo escondido entre los arbustos.
Oración 2: Conceptualice una liebre envuelta en vegetación.

Tanto la mitosis como la meiosis parten de aquí y duplican el ADN, dándonos dos de cada oración.

Imagina un conejo escondido entre los arbustos.
Imagina un conejo escondido entre los arbustos.
Conceptualice una liebre envuelta en vegetación.
Conceptualice una liebre envuelta en vegetación.

El siguiente paso de la mitosis separa los duplicados y luego los vuelve a clasificar para crear células gemelas, cada una de las cuales contiene material genético heredado tanto de la madre como del padre. Posteriormente, estos pueden hacer duplicados de sí mismos que son casi exactamente iguales a los duplicados que hicieron sus glóbulos rojos o glóbulos del hígado el año pasado o hace 20 años.

Imagina un conejo escondido entre los arbustos.
Conceptualice una liebre envuelta en vegetación.
Imagina un conejo escondido entre los arbustos.
Conceptualice una liebre envuelta en vegetación.

La primera etapa de la meiosis , (conocida científicamente como meiosis I), toma el ADN duplicado que marca el comienzo del proceso de mitosis, lo copia, lo que da como resultado dos células hijas, cada una con juegos completos de cromosomas y luego los mezcla como una baraja de cartas:

Conceptualiza un conejo escondido en la vegetación.
Imagínese una liebre envuelta en arbustos .
Imagina un conejo envuelto en arbustos .
Conceptualiza una liebre escondida en la vegetación.

El primer paso (conocido científicamente como Meiosis I ) es cuando se copia una sola célula, lo que da como resultado dos células hijas, cada una de las cuales contiene un conjunto completo de cromosomas.

Conceptualiza un conejo escondido en la vegetación.
Imagínese una liebre envuelta en arbustos .
Imagina un conejo envuelto en arbustos .
Conceptualiza una liebre escondida en la vegetación.

El segundo paso (conocido científicamente como Meiosis II ) luego separa las nuevas células hijas, colocando cada una en su propia célula, dejando cuatro células con ADN diferente en cada una.

Conceptualiza un conejo escondido en la vegetación.
Imagínese una liebre envuelta en arbustos .
Imagina un conejo envuelto en arbustos .
Conceptualiza una liebre escondida en la vegetación.

"Cada oración dice lo mismo, pero con diferentes versiones de cada palabra; cada versión es un alelo, en el lenguaje del ADN", dice Jackson. "Cada alelo es una mezcla de palabras de los padres masculinos y femeninos".

¡Uf! ¡La meiosis parece mucho trabajo! ¿Por qué pasar por la molestia cuando podría hacer una mitosis rápida y terminar con ella?

"¡Variación!" dice Jackson. "Esta es la primera parte de la reproducción sexual, cuyo objetivo es aumentar la variación genética, y esto aumenta la capacidad de un organismo para continuar adaptándose a un mundo cambiante".

Digamos que el último gameto anterior (esas son las "oraciones" formadas por la meiosis) fertiliza otro gameto que dice:

Piense en un conejito disfrazado de malas hierbas .

Eso haría una nueva célula y organismo con el siguiente perfil de ADN:

Conceptualiza una liebre escondida en la vegetación.
Piense en un conejito disfrazado de malas hierbas .

No solo es tan diferente a nuestra célula madre, con la que comenzamos, sino que es diferente a cualquiera de los abuelos. Y si tiene docenas de estas oraciones (después de todo, los humanos tienen 23 pares de "oraciones") y cada oración tiene miles de palabras, cada evento de meiosis y fertilización da como resultado combinaciones genéticas que probablemente nunca hayan existido.

Que es, por supuesto, la razón por la que eres tan especial.

Eso es interesante

La meiosis fue observada por primera vez en huevos de erizo de mar en 1876 por el biólogo alemán Oscar Hertwig.