La meiosis da lugar a la formación de células con diferente información genética para los mismos caracteres. Además, en la meiosis, hay una reducción en la cantidad de cromosomas a la mitad, de tal manera que, partiendo de una célula diploide, se obtienen células haploides.

La meiosis se da en las células germinales, es decir, en aquellas que forman gametas. En los animales, las células germinales se encuentran en las gónadas: ovarios y testículos. El proceso meiótico que sufren las células germinales masculinas se denomina espermatogénesis y da como resultado cuatro espermatozoides por cada célula germinal. En el ovario, ocurre la ovogénesis que produce cuatro células hijas haploides aunque solamente una de ellas es una gameta funcional: el óvulo.

En la meiosis, el ADN se distribuye de una manera más compleja que en la mitosis, por lo que a fin de comprenderla mejor ha sido dividida en dos partes, cada una de ellas con sus correspondientes cuatro fases.

Meiosis I

  • Profase I
  • Metafase I
  • Anafase I
  • Telofase I

Meiosis II

  • Profase II
  • Metafase II
  • Anafase II
  • Telofase II

Pondremos como ejemplo una célula no humana diploide 2n=4

Meiosis I

Profase I

En la profase I ocurren hechos similares a los de la profase mitótica y, además, se dan otros dos hechos exclusivos: apareamiento de cromosomas homólogos y crossing-over (entrecruzamiento):

  • La cromatina se condensa formando los cromosomas. Aquí ocurre el apareamiento de los cromosomas homólogos, es decir, los homólogos se superponen tramo a tramo, unidos entre sí por un complejo proteico que funciona como un cierre a cremallera: el complejo sinaptonémico. Cada par de homólogos apareados recibe dos nombres: tetrada o bivalente. Tétrada alude a que en el par de homólogos apareados hay involucradas cuatro cromátides; bivalente hace referencia al par de homólogos. Este apareamiento permite que pueda ocurrir un intercambio de segmentos homólogos, o sea, de segmentos con el mismo tipo de información. Este proceso, conocido como crossing-over, se da por medio de la ruptura y re-unión de los segmentos de ADN involucrados en el intercambio.
  • Desaparece el nucléolo, ya que la cromatina que lo constituía está ahora compactándose.
  • La envoltura nuclear se desorganiza.
  • Los centríolos migran a los polos; esto no se da en las células de los vegetales superiores, ya que no poseen centríolos.
  • Se forma el huso acromático: se polimeriza la tubulina formando microtúbulos. Estos microtúbulos constituyen las fibras del huso, algunas de las cuales se enganchan al cinetocoro del centrómero de los cromosomas.

Ahora, los cromosomas tienen dos cromátides diferentes entre sí. Si bien las dos cromátides se originaron por compactación de dos moléculas idénticas, al sufrir crossing-over con las del otro homólogo y al terminar la Profase I, tenemos cromosomas formados por cromátides distintas. A estas cromátides resultantes del entrecruzamiento se las denomina cromátides hermanas recombinantes.

Metafase I

  • Las tétradas o bivalentes se enganchan a las fibras del huso.
  • Traccionadas por las fibras del huso, las tétradas se ubican en la placa ecuatorial.
  • Los cromosomas alcanzan el máximo grado de condensación.

Anafase I

  • Los cromosomas homólogos segregan migrando hacia los polos de la célula, traccionados por las fibras del huso.

Telofase I

En esta etapa se dan hechos similares a los de una telofase mitótica:

  • Los cromosomas ya llegaron a los polos y comienzan a descondensarse para formar cromatina.
  • Reaparece el nucléolo.
  • Se desorganizan las fibras del huso.
  • Se reorganiza una envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas.

Estas fases corresponden a la cariocinesis, se ha dividido el material nuclear. En la mayoría de los casos se divide también el citoplasma: citocinesis. El resultado de la Meiosis I es, entonces, dos células diferentes y haploides. Debido a que en Anafase I segregaron los cromosomas homólogos, en las células resultantes sólo ha quedado un cromosoma de cada tipo, lo que concuerda con la definición de célula haploide. Aunque tiene dos cromátides, hay un único cromosoma de cada tipo en cada célula resultante, por lo tanto son células haploides.

Las dos células resultantes haploides son diferentes entre sí, ya que hubo separación de cromosomas homólogos que no son iguales, a lo que se suma que, como resultado del crossing-over, esos homólogos llevan segmentos intercambiados (sus cromátides son recombinadas).

Debido a que la meiosis I se da en células diploides y que resulta en dos células haploides, se dice que la meiosis I es reduccional: la cantidad de cromosomas se reduce a la mitad en cada célula resultante. También se reduce la cantidad de ADN de 4C a 2C. La célula germinal es 4C luego de la replicación del ADN. La célula en Profase I tiene la máxima cantidad de ADN: dos cromosomas de cada tipo y cada uno de ellos con dos cromátides. Al separarse los cromosomas homólogos, cada célula resultante recibe la mitad del ADN total, de ahí que sean 2C.

Meiosis II

Cada una de las células resultantes de la Meiosis I, después de un período muy breve llamado Intercinesis, sufre Meiosis II. La intercinesis suele ser llamada incorrectamente Interfase, aunque nada tiene que ver con la verdadera Interfase, en la que hay replicación del ADN. En la Intercinesis, no ocurre nada en particular.

En las fases de la Meiosis II, se dan sucesos muy similares a los de la mitosis.

En Anafase II se separan cromátides recombinantes, a diferencia de la Anafase mitótica en la que segregan cromátides hermanas. Esto aporta más variabilidad, ya que las cromátides recombinantes, todas diferentes, también segregan al azar e independientes unas de otras. Luego, y en general, simultáneamente con la Telofase II, ocurre la citocinesis, surgiendo cuatro células hijas diferentes.

En el resultado final del proceso meiótico, las cuatro células hijas son diferentes y haploides. Diferentes, ya que, el crossing-over de Profase I, la segregación de homólogos al azar en Anafase I y la segregación de cromátides al azar en Anafase II, aportan variabilidad.

Y haploides, porque las células resultantes de la meiosis I, que ya eran haploides, sufren sólo separación de cromátides. Entonces, por no reducir la cantidad de cromosomas la meiosis II es ecuacional.

Aunque sea ecuacional, la meiosis II reduce la cantidad de ADN una vez más. Como se partió de dos células 2C, se obtienen cuatro células C, es decir con un cuarto de la cantidad total de ADN de la célula germinal que les dio origen.

La meiosis, a diferencia de la mitosis, genera variabilidad en las gametas y reduce la cantidad de cromosomas a la mitad.