Phases of Meiosis

The phases of Meiosis.

Ci siamo fatti un'idea generale di

ciò che sta dietro la mitosi e la meiosi

In questo video si può andare

un po' più nel dettaglio.

Ho già fatto un video sulla mitosi, e in questo

vedremo la meiosi nei dettagli.

Ricapitolando, nella mitosi si parte da una cellula diploide e

si finisce con due cellule diploidi.

In pratica duplica sé stessa.

E formalmente, la mitosi è il processo della

duplicazione del nucleo, ma normalmente si conclude

con due cellule intere.

Avviene la citocinesi

e questa è la mitosi.

Abbiamo un video dove parliamo delle fasi:

profase, metafase, anafase e telofase.

profase, metafase, anafase e telofase.

La mitosi avviene in quasi tutte le nostre cellule somatiche, quando

si replicano le cellule della pelle e dei capelli, e tutti

i tessuti del nostro corpo, passano

attraverso la mitosi.

La meiosi avviene nelle cellule germinali e serve

essenzialmente a produrre i gameti per la riproduzione

sessuata.

Quindi, partendo da una cellula diploide, e questa è la mia

cellula diploide, questa sarebbe una cellula germinale.

Non è una cellula qualsiasi,

è una cellula germinale.

Attraverso la mitosi potrebbe produrre altre cellule germinali, ma

vediamo come produce i gamenti.

Attraversa due diversi stadi

Insieme si chiamano meiosi, ma il primo stadio

può essere chiamato meiosi 1, quindi lo chiamerò M1.

(Non sto parlando di aggregati monetari)

E nel primo stadio della meiosi, questa cellula diploide

in pratica si divide in due cellule aploidi

Quindi, partendo da 43 cromosomi, si ottengono 23

cromosomi in ciascuna, oppure si può pensare che ci siano

23 coppie, ognuna con due cromosomi, e queste coppie

si separano in questo stadio.

E poi nella meiosi 2, queste si duplicano con

un meccanismo molto simile alla mitosi.

Lo vedremo quando esamineremo

ogni fase.

Infatti profase, metafase, anafase e telofase

ci sono anche in ogni stadio della meiosi

Disegnamo il prodotto finale

Alla fine si hanno quattro cellule e ognuna di queste

è aploide.

E si vede già, in questo processo,

in pratica si dividono i cromosomi, perché alla fine

ce ne sono metà in ognuna, ma qui si inizia con N e si

finisce con due, ciascuna con N, quindi è molto

simile a questo.

Si mantiene il numero di cromosomi

Vediamo nel dettaglio come avviene.

Le cellule trascorrono in interfase la maggior parte del loro tempo

L'interfase è solo il periodo in cui la cellula sta vivendo e

trascrivendo, e facendo quello che deve.

Ma proprio come nella mitosi, c'è un evento chiave durante

l'interfase che avviene anch'esso durante

la fase S dell'interfase.

Quindi se questa è la mia cellula, qui c'è il nucleo

e lo disegno come cromosomi, ma

ricordate che quando non siamo in mitosi o in meiosi

i cromosomi sono tutti decondensati, ed esistono come

cromatina, ne abbiamo già parlato.

Il DNA è decondensato

ma lo disegno condensato per

mostrare che si replica.

Ora bisogna fare attenzione qui.

Nel video sulla mitosi avevo solo due cromosomi

che si replicavano e si separavano.

Nella meiosi devo fare attenzione a disegnare

i cromosomi omologhi.

Diciamo che ci sono due cromosomi omologhi.

diciamo che ho - li disegno con colori appropriati.

Quindi questo l'ho ricevuto da mio padre

e questo da mia madre.

Sono omologhi.

E poi diciamo che ne ho un altro che

ho ricevuto da mio padre

ho ricevuto da mio padre

Lo faccio in blu.

Effettivamente, forse dovrei fare tutti quelli di mio padre nello

stesso colore.

Forse è un po' più lungo.

Avete capito.

E uno omologo da mia madre anch'esso un po'

più lungo.

Ora, durante la fase S dell'interfase - ed è proprio come

accade nella mitosi, quindi si può dire che

accade sempre durante l'interfase.

Non avviene sono nella meiosi o solo nella mitosi.

Si replica il DNA

Quindi ciascuno di questi nei cromosomi omologhi - e

ricorda, i cromosomi omologhi non sono

cromosomi identici, ma codificano

per gli stessi geni.

Potrebbero avere versioni diverse di alleli differenti

per un gene o per un certo tratto, ma codificano

essenzialmente per la stessa roba.

Ora ciascuno di questi cromosomi

in questa coppia si replica.

Quindi questo di mio padre si replica così, si

replica e resta connesso da un centromero, e quello

di mia mamma si replica così, ed è connesso da

un centromero così, e l'altro poi fa la stessa cosa.

Questo è il più corto.

Oh, è il più lungo, effettivamente.

Questo è quello più liungo

Dovrei far capire meglio qual'è il più corto

e qual'è il più lungo.

Quello materno fa la stessa cosa.

Tutto questo nella fase S dell'interfase.

Non è ancora iniziata la divisione vera e propria.

E la stessa cosa vale - e questo è solo una specie di

intermezzo- per i centrosomi.

E abbiamo visto nel video sulla mitosi che questi sono coinvolti

nella creazione della struttura dei microtubuli per

portare tutto ai lati, ma c'è un centrosoma

che sta fermo qui, e facilita la sua stessa

replicazione, cosi si hanno due centrosomi.

Tutto questo avviene nell'interfase, e

in particolare nella parte S dell'interfase,

non nella fase di crescita.

Ma quando questo succede, siamo pronti - infatti siamo pronti

sia per la mitosi che per la meiosi, ma adesso

entriamo nella meiosi.

Questa è una cellula germinale.

Quello che succede è che entriamo nella profase I

quindi se ricordate, nel - lo scrivo perché penso

sia importante.

Nella mitosi c'è la profase, la metafase,

l'anafase e la telofase.

Non continuo a scrivere "fase"

PMAT

Nella meiosi sono presenti per ogni stadio, quindi

c'è la profase I, seguita dalla metafase I, seguita

dall'anafase I, seguita dalla telofase I.

Poi, finita la meiosi 1, accade tutto di nuovo

C'è la profase II, seguita dalla metafase II, seguita

dall'anafase II e poi la telofase.

Quindi se volete memorizzare i nomi,

o se dovete farlo, soprattutto se poi sarete

interrogati, anche se non è importante

capire cosa accade

dovete solo ricordare profase,

metafase, anafase, telofase, e questo

riassume il tutto.

Poi basta ricordare che nella meiosi avvengono due volte.

Quello che accade è solo un po' differente, e

adesso lo vediamo meglio.

Quindi passiamo alla profase I della meiosi I.

Quindi chiamiamo questa profase I.

Cosa accadrà?

Come nella profase e nella mitosi, avvengono

un po' di cose.

L'involucro nucleare inizia a scomparire.

I centromeri - no, non i centromeri

sto facendo confusione.

I centrosomi.

I centromeri sono queste cose che uniscono i cromatidi

fratelli.

I centrosomi iniziano a creare

il fuso, e iniziano a portarsi ai lati

del fuso.

Iniziano a separarsi e vanno ai lati opposti dei

cromosomi.

E questa è una cosa molto importante della profase I.

Vediamola in dettaglio.

Ricordate che in interfase, anche se li ho disegnati così,

i cromosomi non si presentano in questo stato.

Si presentano in stato di cromatina.

Quindi in realtà appaiono così.

I cromosomi sono tutti sparpagliati e sarebbe

molto difficile vederli al

microscopio

Si vedrebbe solo un ammasso di proteine e istoni,

che sono proteine, e di DNA

E questo è chiamato cromatina.

Ora, nella profase, questa inizia a trasformarsi nei cromosomi.

Inizia ad assumere una struttura e questo è

simile a ciò che accade

nella profase della mitosi.

Ora, la cosa interessante che accade è che

i cromosomi omologhi si allineano

li ho disegnati come gli altri, forse mi basta

copiarli.

Adesso li copio.

Se li copio, anche se ho detto che

il nucleo sta scomparendo, adesso tolgo il nucleo.

Come ho già detto

il nucleo scompare lentamente.

Le proteine vanno ai lati durante la profase I.

Non disegno tutta la cellula perché la cosa importante è

quello che accade al nucleo, o quello che è stato

il nucleo.

La cosa interessante, che differisce dalla mitosi, è

che i cromosomi omologhi si avvicinano.

Non solo: possono anche scambiarsi -

avviene una ricombinazione genetica.

Quindi ci sono questi punti nei due cromosomi

omologhi dove si incrociano

l'uno con l'altro.

Lo disegno in dettaglio.

Prendiamo questi due.

Quindi uno viene da mio padre, ed è costituito da

due cromatidi, quindi si è già replicato,

ma lo si considera un solo cromosoma,

e poi uno proveniente da mia mamma, in verde.

Lo disegno così.

Uno di mia mamma in verde, anche lui con due cromatidi.

A volte questo viene chiamato il tetrade perché ha dentro quattro

cromatidi, ma in una coppia di cromosomi

omologhi.

Questi sono i centromeri, ovviamente.

Qui avviene il crossing over, cioé l'incrocio, ed è

un processo incredibilmente organizzato

perché effettua lo scambio nel

medesimo punto.

Fa l'incrocio nel punto in cui, per gran parte,

ci sono geni simili.

Non è che uno riceve due versioni dello stesso gene e l'altro

riceve due versioni di un altro gene.

Si sta scambiando in modo che entrambi i cromosomi codificano ancora

per geni diversi, ma ottengono

versioni differenti di quei geni, o differenti alleli

(che sono versioni di questi geni).

Una volta concluso, quelli di mio padre non sono più completamente

di mio padre, assomigliano a

qualcosa del genere.

Vediamo, questo sarà così:

quello di mio padre ora ha un pezzetto di quello di

mia madre, e quello di mia - oh, no, quello di mia madre

è verde - un pezzetto da mia madre, e quello da mia

madre, ha un po' di quello di mio padre.

ed è straordinario, perché si vede che

favorisce la creazione di variazione in una popolazione, ed

è una parte integrante della meiosi.

Accade regolarmente,

non è un colpo di fortuna casuale, e avviene

in maniera organizzata.

Avviene in modo da non generare

geni errati

perché questo punto di taglio, che è chiamato

chiasma, poteva avvenire nel mezzo di un gene,

e avrebbe creato dei problemi,

avrebbe potuto interrompere lo sviluppo di una proteina

in futuro, o chissà cosa.

Ma questo non succede.

Tutto avviene in modo organizzato, ogni cosa in sintonia

con il resto del processo.

Quindi nella profase I c'è anche questo.

Alla fine questo qui può avere un pezzetto

di quell'altro cromatide, e questo ha un pezzetto di

quel cromatide.

Tutto questo avviene nella profase I.

Avviene il crossing over.

L'involucro nucleare comincia a disfarsi, e tutto si allinea

e la cromatina inizia a formare queste strutture

strettamante condensate: i cromosomi.

E questo è tutto - anche nella mitosi

è dove avviene gran parte del processo.

Quando si è conclusa, si può entrare nella

metafase I, quindi addentriamoci nella metafase I.

Nella metafase I - lasciatemi copiare e incollare quello

che ho fatto - l'involucro nucleare è scomparso

che ho fatto - l'involucro nucleare è scomparso

I centrosomi si sono portati ai lati

opposti della cellula.

Dovrei disegnare tutta la cellula ora.

Non c'è nucleo

Cancello il nucleo

un po' meglio.

Lo tolgo del tutto

E, naturalmente, ci sono le fibre del fuso che sono state

generate con l'aiuto dei centrosomi.

E, come abbiamo visto, questo è esattamente ciò che

avviene nella mitosi.

Si attaccano al cinetocore, che è

attaccato al centromero di questi cromosomi.

La cosa interessante è che ciascuno si attacca - quindi

questo si attacca a - lo faccio

così.

Perché voglio mostrare che

i cromosomi di mio padre non vanno tutti dalla stessa parte

e quelli di mia madre dall'altra.

Quindi invece di disegnare questi due così

li scambio.

Vediamo.

Li scambio

In ogni caso la direzione in cui vanno è del tutto

casuale, e questo favoriscie la variazione.

Come abbiamo già detto, la riproduzione sessuata è la chiave

per introdurre variazioni in una popolazione.

Quindi questo è di mio padre e questo di mia madre.

Ma non necessariamente.

Tutti quelli di mio padre possono essere andati da una parte

e tutti quelli di mia madre dall'altra,

anche se quando si hanno 23 coppie, la

probabilità diventa molto, molto bassa.

Quindi questo è quello di mio padre.

Certo, ci sono dei centromeri.

Lo disegno qui.

Quindi alcuni microtubuli si attaccano al cinetocore

che sono queste strutture proteiche sui

centromeri.

E questo è proprio come nella metafase.

É molto simile alla metafase della mitosi.

Questa è chiamata metafase I, dove tutto si allinea

Ora si entra nell'anafase I.

L'anafase I è interessante perché, ricordate

nell'anafase della mitosi i cromatidi fratelli

si separano.

Questo non avviene nell'anafase I, qui nella meiosi

Quando si entra nell'anafase I solo i cromosomi

omologhi si separano, e i cromatidi fratelli

restano uniti.

Quindi questi vanno da questa parte

Quelli in verde, vediamo se riesco a

disegnarli bene.

Ora i viola

Questo è un po' più corto qui.

Ha un pezzetto di verde.

Quest'altro ha un pezzetto di viola.

Pio c'è questo grande cromosoma viola.

Questa è l'anafase I.

Vengono separati, ma sono

separati - le coppie di omologhi vengono separate, non

i cromosomi, non i cromatidi.

Lo disegno.

Quindi ci sono i microtubuli,

alcuni connessi al cinetocore.

Qui ci sono i centromeri

Ovviamente tutto avviene all'interno della cellula e

questi vengono separati.

È analogo all'anafase nella mitosi, ma la differenza

fondamentale è che vengono separate le coppie di omologhi.

Non vengono divisi i cromosomi nei cromatidi

che li costituiscono, questo è l'importante.

Se non ve lo ricordate potete rivedere il video della mitosi

Quindi questa è l'anafase I

Come potete immaginare, la telofase I avviene solo

una volta che questi arrivano ai lati della cellula -

è stancante ridisegnarli sempre tutti, ma

così avete tempo per assimilarli.

Quindi nella parte sinistra della cellula ora ci sono questi, e questi altri

sono ora nella parte destra della cellula.

Ora i microtubuli cominciano a disgregarsi.

Quindi, magari rimangono un po', ma cominciano a

disfarsi.

Ci sono ancora i centromeri ai poli

opposti.

Ed in qualche modo, all'inizio della telofase,

cominciano a dividere la cellula, e nello stesso tempo

avviene la citochinesi.

Quindi alla fine della telofase I, il citoplasma

si divide proprio durante la telofase, e si forma

l'involucro nucleare.

Può essere vista come l'opposto della profase.

Si forma l'involucro nucleare e, alla fine della

telofase I, si ha la divisione completa.

Questa è la telofase I