La meiosis

Qué consigue la meiosis

Si observas al microscopio una célula de la piel, cuentas 46 cromosomas; en un espermatozoide o un óvulo maduro, solo 23. ¿Cómo reduce una célula su dotación cromosómica a la mitad exacta?

Una célula es diploide ($2n$) cuando tiene dos juegos de cromosomas, uno heredado de cada progenitor, que forman pares de cromosomas homólogos. Es haploide ($n$) cuando tiene un solo juego, un cromosoma de cada par. En la especie humana, $2n = 46$ y $n = 23$.

Por qué cada gameto es genéticamente distinto

Meiosis frente a mitosis

Gametogénesis humana

En el cuerpo humano la meiosis ocurre solo en las gónadas y forma los gametos. En los testículos, la espermatogénesis parte de una célula diploide, la espermatogonia, y produce cuatro espermatozoides haploides. En los ovarios, la ovogénesis parte de la ovogonia (diploide) y produce un solo óvulo grande y funcional; las otras células son pequeñas y se llaman cuerpos polares. En ambos casos hay meiosis I y meiosis II: de $2n = 46$ se pasa a $n = 23$.

Cuando un espermatozoide (23 cromosomas) fecunda un óvulo (23), se forma el cigoto con 46 cromosomas. A veces la fecundación se hace en un laboratorio, como en la fecundación in vitro: el óvulo y los espermatozoides se juntan fuera del cuerpo y el embrión se coloca después en el útero.

Haploidía, fecundación y errores en el reparto

Lo que pasa de padres a hijos por los gametos es el ADN, la molécula donde está escrita la información genética. Un gen es un fragmento de ADN que lleva una instrucción; un cromosoma es una molécula de ADN muy enrollada con muchos genes; un alelo es cada versión de un mismo gen. El conjunto de todo el ADN de una persona es su genoma. Como cada gameto lleva 23 cromosomas, un hijo recibe la mitad de su ADN de su mamá y la mitad de su papá, y por eso se parece a ambos.

El ADN: estructura, lectura del mensaje y cambios

El ADN tiene forma de una escalera retorcida, la doble hélice. Cada peldaño une dos bases que encajan siempre igual: A con T, y G con C. El orden de las bases a lo largo de una cadena es el mensaje: un gen es un tramo de ese orden que lleva la receta de una proteína.

Ese mensaje se usa en dos pasos. En la transcripción, en el núcleo, se copia el gen en una molécula de ARN mensajero. En la traducción, el ARN sale al citoplasma y los ribosomas lo leen de tres en tres bases: cada grupo de tres es un codón y corresponde a un aminoácido. Los aminoácidos unidos en fila forman la proteína. Este lenguaje de codones se llama código genético.

Si cambia una base del mensaje, es una mutación. Puede cambiar un codón, y con él un aminoácido, y la proteína puede funcionar distinto. Un ejemplo es la anemia falciforme, causada por el cambio de una sola base en el gen de la hemoglobina.

No disyunción: cuando el reparto falla

A veces un par de homólogos (en meiosis I) o un par de cromátidas hermanas (en meiosis II) no se separa y ambos van al mismo polo. A este error se le llama no disyunción. Algunos gametos quedan con un cromosoma de más ($n + 1$) y otros con uno de menos ($n - 1$). Es una mutación cromosómica numérica que se origina en el reparto, no en el ADN mismo.

La no disyunción es más frecuente cuando la madre tiene más edad, porque los óvulos permanecen detenidos en la profase I durante años. Por eso el riesgo de trisomías aumenta con la edad materna, y el control prenatal en el MINSA y la Caja de Seguro Social ayuda a detectarlas.

Resumen