Meiose é o nome dado ao processo de divisão celular através do

qual uma célula tem o seu número de cromossomos reduzido pela

metade.

Nos organismos de reprodução sexuada a formação de

seus gametas ocorre por meio desse tipo de divisão celular.

Quando ocorre fecundação, pela fusão de dois desses

gametas, ressurge uma célula diploide, que passará por

numerosas mitoses comuns até formar um novo

indivíduo, cujas células serão, também, diploides.

Nos vegetais, que se caracterizam pela presença de um ciclo

reprodutivo haplodiplobionte, a meiose não tem como fim a

formação de gametas, mas, sim, a formação de esporos.

Curiosamente, nos vegetais a meiose relaciona-se com a

porção assexuada de seu ciclo reprodutivo.

A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que cada

célula diploide é capaz de formar quatro células haploides (três no

caso da o ogênese) geneticamente diferentes entre si. Isso explica

a variabilidade das espécies de reprodução sexuada.

A meiose conduz à redução do número dos cromossomos à

metade. A primeira divisão é a mais complexa, sendo designada

divisão de redução. É durante esta divisão que ocorre a redução à

metade do número de cromossomos. Na primeira fase, os

cromossomos emparelham-se e trocam material genético

(entrecruzamento ou crossing-over), antes de separar-se em

duas células filhas. Cada um dos núcleos destas células filhas tem

só metade do número original de cromossomos. Os dois núcleos

resultantes dividem-se na Meiose II (ou Divisão II da

Meiose), formando quatro células (três células no caso da o

ogênese). Qualquer das divisões ocorre em quatro

fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Em 1885, Friedrich Leopold August Weismann

(1834-1914) propôs uma hipótese para explicar

a constância do número de cromossomos de uma

geração para outra. Ele previu acertadamente

que, na formação dos gametas, devia ocorrer um

tipo diferente de divisão celular, em que o número de

cromossomos das células-filhas seria reduzido à

metade.

Na época, a observação mais importante sobre o

comportamento dos cromossomos na formação dos gametas

estava sendo realizada no verme nematoide Ascaris

megalocephala, atualmente chamado Parascaris equorum, a

lombriga de cavalo. As células desses vermes apresentam apenas

quatro cromossomos de grande tamanho, o que facilita seu

estudo.

História

Três citologistas merecem referência especial nos estudos

pioneiros sobre os cromossomos na meiose: os biólogos

alemães Theodor Heinrich Boveri (1849-1922) e Oscar Wilhelm

August Hertwig (1849-1922) e o biólogo belga Edouard van

Beneden (1846-1912). Eles descobriram que, durante a formação

dos gametas, ocorrem duas divisões celulares sucessivas, após

uma única duplicação cromossômica, de modo que as quatro

células-filhas formadas ficam com a metade do número de

cromossomos existentes na célula original (como Weismann

previu que deveria acontecer. Essas duas divisões consecutivas

são semelhantes à mitose).

Processo

É o tipo de divisão celular que leva à

redução do número de cromossomos

para metade, no qual ocorrem duas

divisões nucleares sucessivas — Divisão I

e Divisão II. Deste modo originam-se

quatro células-filhas (três células-filhas no

caso da o ogénese) com metade do

número de cromossomas da célula

inicial, devido à separação dos

cromossomos homólogos. Tendo cada

célula-filha apenas um cromossoma de

cada par de homólogos, esta é

denominada célula haplóide (n).

A Intérfase, que precede a Meiose, é

idêntica à que precede a mitose.

Divisão I ou Divisão

Reducional

Prófase I

Fase de grande duração,

devido aos fenômenos que

nela ocorrem e que não são

observados na mitose. Os

cromossomos - já com as duas

cromátides - tornam-se mais

condensados.

Ocorre o emparelhamento dos

cromossomos homólogos –

Sinapse (complexo

sinaptonémico), formando

um Bivalente, Díada

Cromossómica ou Tétrada

Cromatídica (4 cromatídios).

Durante a Sinapse, podem surgir pontos de cruzamento entre as

cromátides dos cromossomos homólogos – Quiasmas (quiasmata),

ao nível do qual pode ocorrer quebra das cromátides, levando a

trocas de segmentos dos Bivalentes – Crossing-over (que contribui

para o aumento da variabilidade dos descendentes). Desaparece

o nucléolo e a carioteca. Os centríolos migram para os polos da

célula e forma-se o fuso acromático.

A prófase I é dividida em cinco

subdivisões: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.

Metáfase I

Os bivalentes ligam-se aos

microtúbulos do fuso acromático

pelo centrômero, com os

quiasmas no plano equatorial e os

centríolos voltados para os pólos

opostos.

Anáfase INa prófase I, subfase zigóteno,

ocorrem os emparelhamentos dos

cromossomos; na anáfase I ocorre

ao contrário, os

emparelhamentos são desfeitos.

Ocorre disjunção dos pares

homólogos duplicados

(constituídos por duas cromátides

unidas pelo centrômero). Cada

cromossomo, com suas

cromátides-irmãs, migra para os

pólos.

Telófase IDescondensação

do nucléolo e formação de

dois núcleos com metade do

número de cromossomos.

Citocinese

Pode não ocorrer – divisão do

citoplasma, por ação do anel

contráctil que leva à formação

de duas células haploides.

Intercinese

Pode ocorrer ou não. É uma

citocinese no final da divisão

I, formando-se duas células

haploides.

Divisão II ou Divisão

Equacional

Prófase IIÉ mais rápida que a prófase I. Os

cromossomos tornam-se mais

condensados (caso tenham

descondensado na telófase

I), desaparece a membrana

nuclear e forma-se o fuso

acromático.

Metáfase IIOs cromossomos ficam dispostos

com os centrômeros no plano

"equatorial" e com

as cromátides voltadas cada

uma para seu pólo, ligadas às

fibras do fuso.

Anáfase IIQuebram-se os

centrômeros, separando-se as

duas cromátides, que passam a

formar dois cromossomos

independentes e ascendem para

os pólos opostos.

A anáfase começa pela

duplicação dos

centrômeros, libertando as

cromátides, que agora passam a

ser denominadas cromossomos-

filhos. Em seguida, as fibras

cromossômicas

encurtam, puxando os

cromossomos para os pólos do

fuso

Telófase IIA telófase II é a junção das

células

Citocinese

Por fim, formam-se quatro

células-filhas haplóides

denominadas de tétrades (três

células no caso da ovogênese),

contendo cada uma apenas um

cromossomo de cada par

de homólogos (ou

dos hemiomólogos).

Meiose nos ciclos de vidaNum ciclo haplonte, a meiose

é pós-zigótica. (exemplo: maioria

dos fungos) Num ciclo diplonte,

a meiose é pré-gamética.

(exemplo: homem e animais)

Num ciclo haplodiplonte, a

meiose é pré-espórica.

(exemplo: plantas)

Importância da Meiose

A meiose é fundamental para a manutenção da vida dos

seres pluricelulares, pois é através dela que se formam as

células de reprodução (gametas: espermatozoide e óvulo)

que se juntam para formar o ovo, ou também

conhecido zigoto.

Variação da quantidade de ADN durante a meiose

Na Intérfase que precedeu a Meiose, tal como na que

precede a mitose durante a Fase S, a quantidade

de ADN duplica por replicação. Só durante a Meiose vai ser

reduzida duas vezes: primeiramente na Anáfase I - com a

segregação dos Homólogos - e a seguir na Anáfase II - com a

separação das cromátides.

Meiose e Fecundação como fontes de variabilidade

A meiose e a fecundação na reprodução sexuada são processos

complementares, pois permitem que o número de cromossomos da

espécie se mantenham constantes ao longo de gerações. No ciclo

de vida de um ser com reprodução sexuada, ocorrem duas fases:

Haplófase - Que se inicia com a Meiose e leva à formação de

células haploides

Diplófase - Que se inicia com a Fecundação e leva à formação de

células diploides.

Meiose e recombinação genética

As células haploides resultantes da Meiose, apesar de conterem o

mesmo número de cromossomos, não são iguais a nível

genético, pois na Metáfase I a orientação dos cromossomos é

aleatória. Cada par de homólogos orienta-se independentemente

da orientação dos outros pares. O número de combinações

possíveis de cromossomos nas células haploides depende do

número de cromossomos da célula diploide, que é igual a 2n (em

que n é o número de pares de homólogos). Se tiver em linha de

conta que ainda pode ocorrer crossing-over, de tal modo que se

podem formar cromossomos com associações de genes

completamente novas, então a possibilidade de combinações

genéticas é extraordinariamente alta. Logo, a meiose permite

novas recombinações genéticas e permite aumentar a

variabilidade das características da espécie.