La mitosi è la divisione di una singola cellula in due cellule (come mostrato qui), ciascuna con il proprio nucleo e lo stesso numero e tipo di cromosomi della cellula madre. La meiosi si verifica quando una singola cellula si divide due volte per produrre quattro cellule contenenti metà della quantità originale di informazioni genetiche. Juhari Muhade/Getty Images

All'inizio, eri solo del materiale genetico. Per farti, la tua mamma e il tuo papà biologici hanno dovuto entrambi partecipare a uno sforzo per inserire un gamete ciascuno:uno spermatozoo e un ovulo, ciascuno con 23 cromosomi. Entrambe queste cellule sessuali contenevano tutto il necessario - geneticamente parlando - per creare un essere umano unico, simili non sono mai stati visti prima su questo pianeta. Sei tu.

Come probabilmente saprai, per fare "te", e non "metà Paolo e metà Diana, " un complicato juju genetico è dovuto andare giù - i 23 cromosomi di ciascuno dei gameti dei tuoi genitori hanno dovuto unire le forze per creare il tuo genoma unico (il tuo set completo di DNA), che si è tenuto nel nucleo di quasi ognuna delle tue cellule da quando eri un piccolo zigote, o cellula uovo fecondata. Continuano a replicare queste informazioni ancora e ancora e ancora.

Questo processo - quello in cui le tue cellule (i cui nuclei contengono tutti i 46 di quei cromosomi originali che i tuoi genitori ti hanno dato il primo giorno) si dividono più e più volte per crearne di nuovi quando i vecchi si stancano o si danneggiano - è chiamato mitosi. La mitosi si verifica quando si producono nuove cellule dell'unghia o anche quando si sviluppa un tumore canceroso. La mitosi è un tale cavallo di battaglia che potresti non sapere che ha un processo gemello chiamato meiosi, che è altrettanto importante, ma non così comune.

Qual è la differenza?

"La chiave per comprendere la differenza tra mitosi e meiosi non è nei passaggi, ma nei prodotti finali di ciascuno, "dice Brandon Jackson, professore assistente presso il Dipartimento di Scienze Biologiche e Ambientali della Virginia's Longwood University. "La mitosi si traduce in due cellule "figlie" identiche, ciascuno con due versioni di ogni gene - una versione da ciascun genitore, proprio come ogni cellula del corpo. La meiosi si traduce in quattro cellule chiamate gameti - cellule sessuali - ma ognuna ha solo una versione di ciascun gene. Per di qua, quando lo sperma e l'ovulo si fondono durante la fecondazione, lo zigote risultante è tornato ad avere due versioni di ciascun gene".

Così, è abbastanza facile da ricordare:se le cellule si dividono, è quasi sempre per mitosi, a meno che il prodotto non sia un gamete che sta pianificando di incontrarsi con un altro gamete per creare un nuovo organismo. In questo caso, ogni cellula può avere solo 23 cromosomi invece dei normali 46. Quindi, è necessario un po' di confusione per assicurarsi che ogni cellula sessuale abbia la metà dei cromosomi di una cellula normale.

È difficile descrivere le differenze tra i processi di mitosi e meiosi senza usare termini come "ricombinazione omologa" e "citochinesi, " che sono fonte di confusione. Aiuta a smettere di pensare alla divisione cellulare in termini di cromosomi per un momento e, inizia a pensare alle frasi.

"La mitosi contro la meiosi è la nemesi dei miei studenti!" dice Jackson. "Ma dal momento che il DNA è molto simile alle parole messe insieme per formare frasi, possiamo usare le parole per paragonare questi eventi."

Un esercizio che Jackson fa durante le sue lezioni di biologia consiste nel prendere due frasi e chiamarle "cromosomi". (Per il bene di questo articolo, abbiamo fatto la frase 1 grassetto per rendere facile seguire il suo percorso attraverso i processi di mitosi e meiosi.) Entrambe queste frasi descrivono fondamentalmente la stessa idea, ma Frase 1 (una cellula uovo, con 23 cromosomi) deriva dalla madre (in grassetto), e la frase 2 (uno spermatozoo, anche con 23 cromosomi) proviene dal genitore maschio.

Frase 1: Immagina un coniglio nascosto tra i cespugli. Frase 2:Concettualizza una lepre ammantata di vegetazione.

Sia la mitosi che la meiosi iniziano da qui e duplicano il DNA, dandoci due di ogni frase.

Immagina un coniglio nascosto tra i cespugli.
Immagina un coniglio nascosto tra i cespugli. Concettualizza una lepre ammantata di vegetazione.
Concettualizza una lepre ammantata di vegetazione.

Il passo successivo della mitosi separa i duplicati, e poi li riordina per creare cellule gemelle che contengono ciascuna materiale genetico ereditato sia dalla madre che dal padre. Questi possono in seguito creare duplicati di se stessi che sono più o meno esattamente come i duplicati dei globuli rossi o delle cellule del fegato creati l'anno scorso o 20 anni fa.

Immagina un coniglio nascosto tra i cespugli.
Concettualizza una lepre ammantata di vegetazione. Immagina un coniglio nascosto tra i cespugli.
Concettualizza una lepre ammantata di vegetazione.

La prima fase della meiosi, (scientificamente noto come Meiosi I), prende il DNA duplicato che segna l'inizio del processo di mitosi, lo copia, che si traduce in due cellule figlie, ciascuno contenente una serie completa di cromosomi e poi li mescola come un mazzo di carte:

Concettualizzare un coniglio nascosto nel vegetazione.
Immaginare una lepre ammantata di cespugli . Immagina un coniglio ammantato di cespugli .
Concettualizza una lepre nascondersi nel vegetazione.

Il primo passo (scientificamente noto come meiosi I ) è quando viene copiata una singola cella risultante in due celle figlie, ciascuno contenente un set completo di cromosomi.

Concettualizzare un coniglio nascosto nel vegetazione.
Immaginare una lepre ammantata di cespugli . Immagina un coniglio ammantato di cespugli .
Concettualizza una lepre nascondersi nel vegetazione.

Il secondo passo (scientificamente noto come meiosi II ) quindi separa le nuove cellule figlie, mettendo ognuno nella propria cella, lasciando quattro cellule con DNA diverso in ciascuna.

Concettualizzare un coniglio nascosto nel vegetazione. Immaginare una lepre ammantata di cespugli . Immagina un coniglio ammantato di cespugli .Concettualizza una lepre nascondersi nel vegetazione.

"Ogni frase dice la stessa cosa, ma con versioni diverse di ogni parola - ogni versione essendo un allele, nel DNA parlare, " dice Jackson. "Ogni allele è un mix di parole dei genitori maschi e femmine".

uff! La meiosi sembra un sacco di lavoro! Perché passare attraverso la seccatura quando potresti semplicemente fare una mitosi rapida e farla finita?

"Variazione!" dice Jackson. "Questa è la prima parte della riproduzione sessuale, il cui scopo è aumentare la variazione genetica, e questo aumenta la capacità di un organismo di continuare ad adattarsi a un mondo che cambia."

Diciamo che l'ultimo gamete sopra (quelle sono le "frasi" formate dalla meiosi) fertilizza un altro gamete che dice,

Considera un coniglio travestito da erbacce .

Ciò creerebbe una nuova cellula e organismo con il seguente profilo di DNA:

Concettualizza una lepre nascondersi nel vegetazione.
Considera un coniglio travestito da erbacce .

Non solo è diverso dalla nostra cellula madre, quello con cui abbiamo iniziato, ma è diverso da entrambi i nonni. E se hai dozzine di queste frasi, gli umani hanno 23 paia di "frasi, "dopotutto - e ogni frase ha migliaia di parole, ogni evento di meiosi e fecondazione dà luogo a combinazioni genetiche che probabilmente non sono mai esistite.

Che è, Certo, perché sei così speciale

Ora è interessante

La meiosi fu osservata per la prima volta nelle uova di riccio di mare nel 1876 dal biologo tedesco Oscar Hertwig.