Existe uma maneira fácil de entender a mitose e a meiose

No começo, você era apenas um material genético . Para fazer você, sua mãe e seu pai biológicos tiveram que participar de um esforço para lançar um gameta cada um - um espermatozóide e um óvulo, cada um com 23 cromossomos . Ambas as células sexuais continham tudo o que era necessário - geneticamente falando - para fazer um ser humano único, como nunca foi visto antes neste planeta. É você.

Como você provavelmente sabe, para fazer "você", e não "meio Paul e meio Diane", algum complicado juju genético teve que cair - os 23 cromossomos de cada um dos gametas de seus pais tiveram que unir forças para fazer seu único genoma (seu conjunto completo de DNA), que tem sido mantido no núcleo de quase todas as suas células desde que você era um zigoto pequenino, ou óvulo fertilizado. Eles simplesmente continuam replicando essas informações continuamente.

Esse processo - aquele em que suas células (cujos núcleos contêm todos os 46 cromossomos originais que seus pais lhe deram no primeiro dia) se dividem continuamente para formar novos quando as antigas se cansam ou ficam danificadas - é chamado de mitose. A mitose acontece quando você faz novas células da unha ou mesmo quando surge um tumor cancerígeno. A mitose é um burro de carga que você pode não saber que tem um processo irmão chamado meiose, que é igualmente importante, mas não tão comum.

Qual é a diferença?

"A chave para entender a diferença entre mitose e meiose não está nas etapas, mas nos produtos finais de cada uma", diz Brandon Jackson, professor assistente do Departamento de Ciências Biológicas e Ambientais da Universidade Longwood da Virgínia. "A mitose resulta em duas células 'filhas' idênticas, cada uma com duas versões de cada gene - uma versão de cada um dos pais, assim como todas as células do corpo. A meiose resulta em quatro células chamadas gametas - células sexuais - mas cada uma tem apenas uma versão de cada gene. Dessa forma, quando o espermatozóide e o óvulo se fundem durante a fertilização, o zigoto resultante volta a ter duas versões de cada gene. "

Então, isso é fácil de lembrar: se as células estão se dividindo, quase sempre é por mitose, a menos que o produto seja um gameta que está planejando se encontrar com outro gameta para formar um novo organismo. Nesse caso, cada célula pode ter apenas 23 cromossomos, em vez dos 46 normais. Portanto, é necessário embaralhar algumas células para garantir que cada célula sexual tenha metade dos cromossomos de uma célula normal.

É difícil descrever as diferenças entre os processos de mitose e meiose sem usar termos como 'recombinação homóloga' e "citocinese", que são confusos. Isso ajuda a parar de pensar sobre a divisão celular em termos de cromossomos por um momento e começar a pensar em frases.

"Mitose versus meiose é a nêmesis dos meus alunos!" disse Jackson. "Mas, uma vez que o DNA é muito parecido com palavras unidas para formar frases, podemos usar palavras para fazer uma analogia desses eventos."

Um exercício que Jackson faz em suas aulas de biologia envolve pegar duas frases e chamá-las de "cromossomos". (Para o propósito deste artigo, colocamos a Frase 1 em negrito para facilitar o acompanhamento de seu caminho através dos processos de mitose e meiose.) Ambas as frases descrevem basicamente a mesma ideia, mas a Frase 1 (uma célula-ovo, com 23 cromossomos ) vem do pai feminino (em negrito), e a Frase 2 (uma célula de esperma, também com 23 cromossomos) vem do pai masculino.

Tanto a mitose quanto a meiose começam aqui e duplicam o DNA, dando-nos dois de cada frase.

A próxima etapa da mitose separa as duplicatas e, em seguida, classifica-as de volta para criar células gêmeas, cada uma contendo material genético herdado da mãe e do pai. Posteriormente, eles podem fazer duplicatas de si mesmas exatamente como as duplicatas feitas por suas células vermelhas do sangue ou do fígado no ano passado ou há 20 anos.

O primeiro estágio da Meiose , (cientificamente conhecido como Meiose I), pega o DNA duplicado que marca o início do processo de mitose, o copia, o que resulta em duas células-filhas, cada uma contendo conjuntos completos de cromossomos e, em seguida, os embaralha como um baralho de cartas:

A primeira etapa (cientificamente conhecida como Meiose I ) é quando uma única célula é copiada, resultando em duas células-filhas, cada uma contendo um conjunto completo de cromossomos.

A segunda etapa (cientificamente conhecida como Meiose II ) separa as novas células-filhas, colocando cada uma em sua própria célula, deixando quatro células com DNA diferente em cada uma.

“Cada frase diz a mesma coisa, mas com versões diferentes de cada palavra - cada versão sendo um alelo, na linguagem do DNA”, diz Jackson. "Cada alelo é uma mistura de palavras dos pais masculinos e femininos."

Ufa! A meiose parece muito trabalhosa! Por que passar pelo aborrecimento quando você poderia simplesmente fazer uma mitose rápida e acabar logo com isso?

"Variação!" disse Jackson. "Esta é a primeira parte da reprodução sexuada, cujo objetivo é aumentar a variação genética, e isso aumenta a capacidade de um organismo de continuar a se adaptar a um mundo em mudança."

Digamos que o último gameta acima (essas são as "sentenças" formadas pela meiose) fertiliza outro gameta que diz:

Isso faria uma nova célula e organismo com o seguinte perfil de DNA:

Isso não é apenas diferente de nossa célula-mãe, aquela com a qual começamos, mas é diferente de qualquer um dos avós. E se você tiver dezenas dessas sentenças - os humanos têm 23 pares de "sentenças", afinal - e cada sentença tem milhares de palavras, cada meiose e evento de fertilização resultam em combinações genéticas que provavelmente nunca existiram.

É por isso, claro, que você é tão especial.

Agora isso é interessante

A meiose foi observada pela primeira vez em ovos de ouriço do mar em 1876 pelo biólogo alemão Oscar Hertwig.