Due tipi fondamentali di divisione cellulare, mitosi e meiosi, si verificano in piante, animali e funghi. Negli animali, la mitosi si verifica nelle cellule del corpo per produrre crescita e riparare e mantenere i tessuti del corpo. Ogni cellula figlia è una replica genetica della cella originale. La meiosi si verifica nella riproduzione sessuale per generare gameti variabili, o uova e spermatozoi, che si uniscono per formare un nuovo individuo diverso dai genitori. La sinapsi è il modo unico in cui i cromosomi si allineano nella prima divisione della meiosi, chiamata "meiosi I." Ogni coppia di cromosomi si collega tra loro, scambiandosi spesso materiale genetico tra i singoli cromosomi. Chiamato crossing over, questo scambio è un modo importante per aumentare la variabilità genetica negli organismi che riproducono sessualmente.
Nuove combinazioni genetiche
La meiosi produce cellule con la metà di tanti cromosomi contenuti nelle cellule del corpo, chiamate stato aploide, in modo che la prole abbia il numero corretto di cromosomi. Negli esseri umani, le cellule del corpo hanno un numero diploide, o doppio, di 46, con 23 paia di cromosomi. Ogni coppia ha un cromosoma materno e paterno, chiamato cromosomi omologhi. Durante la meiosi, si verificano due divisioni per produrre gameti aploidi con 23 cromosomi singoli. Ogni gamete ha combinazioni uniche di cromosomi materni e paterni. Questa variabilità genetica è importante, in modo che gli organismi possano adattarsi alle mutevoli condizioni. Un'ulteriore variabilità genetica si verifica durante la sinapsi, quando il materiale genetico viene scambiato tra i cromatidi fratelli durante il crossover. End Synapsis Mentre la meiosi I continua, durante la metafase I le coppie di cromosomi omologhi sinapsi migrano al centro del cella e line up. I cromosomi omologhi materni e paterni possono essere disposti casualmente sul lato sinistro o destro della cellula. Successivamente, durante l'anafase I, la sinapsi termina e le coppie cromosomiche omologhe si separano e migrano verso i lati opposti delle cellule. Nella telofase I, la divisione cellulare individua un tipo di ciascuna coppia cromosomica omologa in ogni cellula figlia aploide, con i cromatidi che trasportano all'interno del materiale genetico incrociato. Il resto della meiosi Nella meiosi II, le due cellule dalla meiosi I dividono per separare i due cromatidi fratelli delle coppie omologhe. I gameti risultanti ora hanno un numero aploide di cromosomi gemelli non accoppiati. Nell'uomo, i gameti maschili sono quattro spermatozoi funzionali. La meiosi nelle donne umane produce un grande uovo funzionale e tre piccole cellule, alla fine scartate, chiamate corpi polari che contengono nuclei ma poco citoplasma. La variabilità genetica nei gameti viene, in primo luogo, dall'assortimento indipendente dei singoli cromosomi durante ogni divisione meiotica, con i cromatidi materni e paterni che si diffondono in tutte le cellule della figlia in modo casuale. Negli esseri umani, le combinazioni totali possibili di associazione di 23 cromosomi sono 8.324.608. La seconda fonte di variabilità deriva dallo scambio di materiale genetico dal crossover durante la sinapsi.
due coppie di cromatidi fratelli, ogni coppia tenuta insieme da strutture chiamate centromeri. Per iniziare la meiosi, la membrana nucleare si dissolve e i cromosomi si accorciano e si addensano. Durante questa prima fase, chiamata prophase I, si verifica la sinapsi. Le due coppie di cromatidi fratelli si collegano insieme lungo le loro lunghezze attraverso combinazioni di RNA e proteine chiamate "complesso sinaptonemico". I cromatidi collegati continuano ad accorciarsi, avvolgendosi insieme nel processo. Possono bloccarsi nella misura in cui pezzi di cromatidi fratelli si staccano e si ricollegano al cromatide opposto, così che parte del cromatide materno è ora sul cromatide paterno e viceversa. Chiamato "crossing over" o "ricombinazione", questo processo arricchisce ulteriormente la variabilità genetica.
