Meiosi

Gli organismi possono riprodursi asessualmente attraverso la mitosi. Anche se la riproduzione asessuata è molto efficiente, porta a una progenie geneticamente identica. Questo significa che l'intera popolazione ha gli stessi adattamenti all'ambiente e la stessa resistenza alle malattie. Una popolazione geneticamente diversificata è in grado di evolversi e adattarsi meglio agli ambienti che cambiano. Nella riproduzione sessuale, le cellule sessuali o i gameti si fondono durante la fecondazione per creare un nuovo individuo geneticamente unico. Per garantire che la progenie riceva il numero normale di cromosomi (46, 23 coppie negli esseri umani), ognuno dei gameti deve contenere solo la metà del materiale genetico di una normale cellula somatica.

La meiosi è un processo di divisione cellulare che dà origine a quattro cellule figlie, ciascuna contenente 1 copia del genoma (1n). Le quattro cellule figlie sono note come aploidi. Le cellule somatiche che contengono 2n sono chiamate diploidi. La meiosi consiste in due cicli di divisione, la meiosi I e la meiosi II (Figura 1). All'inizio della meiosi I, tutti i cromosomi sono replicati, proprio come nella mitosi. Ogni cellula figlia eredita 2 cromatidi fratelli (il cromosoma replicato), ma solo 1 della coppia omologa (il cromosoma paterno o materno). Nella divisione successiva, la meiosi II, non avviene alcuna replicazione. Ora, i cromatidi fratelli si separano. La meiosi consiste quindi di 2 cicli di divisione cellulare, ma di un solo ciclo di replicazione del DNA.

Figura 1: panoramica della meiosi

Il riarrangiamento genetico avviene in due modi. In primo luogo, durante le prime fasi della meiosi I, i cromosomi omologhi si scambiano parti equivalenti del genoma in un processo chiamato crossing over. In secondo luogo, quando i cromosomi omologhi si separano nelle fasi finali della meiosi I, i cromosomi materni e paterni sono distribuiti in modo casuale.