Differenza principale - Meiosi 1 vs Meiosi 2

La divisione meiotica è divisa in meiosi 1 e meiosi 2. I gameti necessari per la riproduzione sessuale degli organismi sono prodotti attraverso la meiosi. Entrambi gli stadi della meiosi 1 e 2 consistono in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. Le tetradi omologhe sono divise in due cellule figlie alla meiosi 1. I cromosomi bivalenti risultanti in una cellula figlia sono divisi in due cellule figlie, contenenti ciascuna cromatidi fratelli singoli. Si formano quattro cellule figlie, contenenti un singolo cromatide fratello di ciascun cromosoma della cellula madre. Il differenza principale tra meiosi 1 e meiosi 2 è che durante la meiosi 1, il cross-over cromosomico si verifica alla profase 1, portando alla ricombinazione genetica mentre durante la meiosi 2 non viene identificato alcun cross-over cromosomico.

1. Cos'è la meiosi 1 – Fasi, Processo, Funzione 2. Cos'è la meiosi 2 – Fasi, Processo, Funzione 3. Qual è la differenza tra Meiosi 1 e Meiosi 2

Cos'è la meiosi 1

La meiosi 1 è il periodo iniziale del ciclo cellulare ed è seguito dalla meiosi 2. Durante la meiosi 1, i cromosomi omologhi vengono separati in due cellule figlie, dimezzando il numero di cromosomi rispetto al numero di cromosomi delle cellule madri. La meiosi 1 è composta da quattro fasi: profase 1, metafase 1, anafase 1 e telofase 1. Durante profase 1, i cromosomi omologhi sono accoppiati da un evento noto come sinapsi. Durante la sinapsi, la variazione genetica è consentita in due modi. Il primo è l'orientamento indipendente delle coppie dei cromosomi omologhi nell'equatore cellulare. Questa è chiamata la legge dell'assortimento indipendente, che consente la segregazione dei cromosomi materni e paterni in una natura casuale. In secondo luogo, l'incrocio cromosomico ai chiasmi di cromatidi non fratelli durante la profase 1 consente la ricombinazione genetica dei cromosomi, con conseguente nuove combinazioni di alleli nei cromosomi ereditati.

Figura 1: Panoramica della meiosi

A seconda dell'aspetto dei cromosomi, è possibile identificare una serie di sottofasi di profase. Sono leptotene, zigotene, pachitene, diplotene, diacinesi e processi sincroni. Durante queste fasi, la scomparsa del nucleolo, la formazione del fuso meiotico tra i due centrosomi nei poli opposti del citoplasma, la scomparsa dell'involucro nucleare e l'invasione del nucleo da parte dei microtubuli del fuso avvengono in sequenza. La profase 1 consuma il 90% del tempo necessario per completare l'intera meiosi.

Durante metafase 1, coppie di cromosomi omologhi sono disposte nell'equatore cellulare. Un singolo microtubulo cinetocore da ciascun polo è connesso con un centromero della coppia di cromosomi omologhi. Con le contrazioni dei microtubuli cinetocore dovute alla tensione generatrice, le proteine ​​di coesione ai bracci cromosomici vengono scisse, separando i cromosomi omologhi l'uno dall'altro al anafase 1. I cromosomi separati vengono tirati ai poli opposti dalla contrazione dei microtubuli del cinetocore a livello del telofase 1.

Dopo il completamento della telofase 1, si formano nuovi involucri nucleari che circondano i cromosomi nei poli opposti. La telofase 1 è seguita da intercinesi, che è una fase di riposo separando il citoplasma delle due cellule figlie.

Cos'è la meiosi 2

La seconda divisione della meiosi è la meiosi 2 che è coinvolta nell'uguale segregazione e separazione dei cromosomi bivalenti. La meiosi 2 è solo fisicamente simile alla mitosi (divisione cellulare vegetativa), non geneticamente poiché produce cellule aploidi, che vengono utilizzate successivamente come gameti, a partire da cellule diploidi. La meiosi 2 procede attraverso quattro fasi sequenziali: profase 2, metafase 2, anafase 2 e telofase 2.

Durante profase 2, involucro nucleare e nucleolo scompaiono, addensando i cromatidi per formare cromosomi. Una nuova coppia di centrosomi appare nei poli opposti del secondo equatore cellulare, che si trova in una posizione ruotata di 90 gradi rispetto all'equatore cellulare della meiosi 1. Il secondo apparato del fuso è formato dai due nuovi centrosomi. Durante metafase 2, i centromeri dei singoli cromosomi sono attaccati ai due microtubuli cinetocore da entrambi i lati. I cromosomi sono allineati sull'equatore della seconda cellula.

Durante anafase 2, le coesine centromeriche vengono scisse, segregando i due cromatidi fratelli. Durante telofase 2, cromatidi fratelli separati, noti come cromosomi fratelli, vengono spostati verso i poli opposti dalle contrazioni dei microtubuli del cinetocore. La decondensazione dei cromosomi, così come lo smontaggio dell'apparato del fuso, segnano la fine della telofase 2. Gli involucri nucleari e i nucleoli si formano, in seguito alla divisione del citoplasma, che è nota come citochinesi.

Figura 2: Fasi della meiosi 1 e 2

Differenza tra meiosi 1 e meiosi 2

Divisione omotipica/eterotipica

Meiosi 1: La meiosi 1 è una divisione eterotipica, che riduce della metà il numero di cromosomi nella cellula figlia rispetto alla cellula madre.

Meiosi 2: La meiosi 2 è una divisione omotipica, che eguaglia il numero di cromosomi di entrambe le cellule madri e figlie.

cromosomi

Meiosi 1: I cromosomi omologhi sono presenti all'inizio della meiosi 1.

Meiosi 2: I singoli cromosomi bivalenti sono presenti all'inizio della meiosi 2.

Fasi

Meiosi 1: Profase 1, metafase 1, anafase 1 e telofase 1 sono le quattro fasi della meiosi 1.

Meiosi 2: Profase 2, metafase 2, anafase 2 e telofase 2 sono le quattro fasi della meiosi 2.

Risultato

Meiosi 1: I singoli cromosomi sono presenti nei nuclei figli.

Meiosi 2: I cromosomi fratelli, che derivano dai cromatidi fratelli, sono presenti nei nuclei figli.

Numero di cellule figlie alla fine

Meiosi 1: Due cellule figlie sono prodotte da una singola cellula madre.

Meiosi 2: Le due cellule figlie prodotte durante la meiosi 1 sono divise separatamente per produrre quattro cellule.

Cross-over

Meiosi 1: Il cross-over cromosomico si verifica durante la profase 1, scambiando il materiale genetico tra cromatidi non fratelli.

Meiosi 2: Nessun cross-over cromosomico si verifica durante la profase 2.

Complessità e tempo impiegato

Meiosi 1: La meiosi 1 è una divisione più complessa. Quindi, ci vuole più tempo.

Meiosi 2: La meiosi 2 è relativamente semplice e richiede meno tempo per la divisione.

interfase

Meiosi 1: L'interfase è seguita dalla meiosi 1.

Meiosi 2: Nessuna interfase ha luogo prima della meiosi 2. Una fase di riposo, può verificarsi l'intercinesi.

Scissione del Complesso Cohesin

Meiosi 1: I complessi proteici della coesione ai bracci dei cromosomi omologhi vengono scissi.

Meiosi 2: Le coesine ai centromeri vengono scisse per separare i due cromatidi fratelli.

Conclusione

La meiosi è il meccanismo di produzione dei gameti durante la riproduzione sessuale degli organismi. La meiosi avviene attraverso due fasi, meiosi 1 e meiosi 2. Ogni fase è composta da quattro fasi, profase, metafase, anafase e telofase. Durante la meiosi 1, la coppia di cromosomi omologhi segue la legge dell'assortimento indipendente. Il cross-over cromosomico avviene tra cromatidi non fratelli ai chiasmi, portando a produrre nuove combinazioni di alleli attraverso la ricombinazione genetica. I cromosomi omologhi di una cellula madre diploide sono separati in due cellule figlie aploidi alla meiosi 1. La meiosi 2 è simile alla divisione cellulare mitotica, eguagliando il numero di cromosomi in una cellula madre prodotta alla meiosi 1 e cellula figlia, prodotta dalla meiosi 2. La principale differenza tra la meiosi 1 e la meiosi 2 è che la ricombinazione genetica si verifica nella meiosi 1 e non si può osservare alcuna ricombinazione del DNA nella meiosi 2.

Riferimento: 1. "Meiosi". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 9 marzo 2017. Web. 10 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine: 1. "Produzione di gameti" di cat.nash (CC BY 2.0) tramite Flickr 2. "Meiosis mx" di Xtabay 19:10, 7 luglio 2012 (UTC) - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia