mappa concettuale meiosi

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La meiosi è il processo di divisione cellulare che riduce il numero di cromosomi della metà, producendo quattro cellule aploidi a partire da una cellula diploide. È alla base della formazione dei gameti negli animali e delle spore nelle piante. Durante la profase I avviene il crossing-over e nella metafase I l'assortimento indipendente dei cromosomi omologhi: questi meccanismi generano variabilità genetica, materia prima dell'evoluzione.

Le due divisioni consecutive
La meiosi consiste di due divisioni cellulari consecutive, indicate come meiosi I e meiosi II, precedute da una sola duplicazione del DNA. Nella meiosi I si separano i cromosomi omologhi, quelli che provengono uno dal padre e uno dalla madre e formano coppie chiamate bivalenti o tetradi. Nella meiosi II, invece, si separano i cromatidi fratelli di ciascun cromosoma, come avviene in una divisione mitotica. Il risultato complessivo è la riduzione del numero cromosomico da 2n a n: da una cellula diploide si ottengono quattro cellule aploidi, ciascuna con un corredo genetico diverso dalle altre.

Profase I: la fase più complessa
La profase I è la fase più lunga e articolata della meiosi e si suddivide in cinque stadi: leptonema, zigonema, pachinema, diplonema e diacinesi. Durante lo zigonema gli omologhi si appaiano in un processo chiamato sinapsi, formando il complesso sinaptonemico. Nel pachinema avviene il crossing-over, lo scambio di segmenti di DNA tra cromatidi non fratelli degli omologhi. Nel diplonema i cromosomi si separano parzialmente ma restano uniti nei chiasmi, i punti visibili dove è avvenuto lo scambio. Questi eventi sono fondamentali perché producono nuove combinazioni di alleli, aumentando la variabilità genetica della progenie.

Meiosi e variabilità genetica
La variabilità genetica prodotta dalla meiosi deriva da due meccanismi principali. Il primo è il crossing-over, che ricombina gli alleli lungo i cromosomi. Il secondo è l'assortimento indipendente: in metafase I ogni coppia di omologhi si orienta all'equatore in modo casuale e indipendente dalle altre coppie, così gli omologhi materni e paterni vengono distribuiti ai gameti in combinazioni diverse. Negli esseri umani, con 23 coppie di cromosomi, il solo assortimento indipendente consente oltre otto milioni di combinazioni possibili, prima ancora di considerare il crossing-over. La fecondazione amplifica ulteriormente questa diversità unendo due gameti diversi.

Errori della meiosi: la nondisgiunzione
Quando i cromosomi omologhi in anafase I, o i cromatidi fratelli in anafase II, non si separano correttamente, si verifica la nondisgiunzione. Il risultato sono gameti con un numero anomalo di cromosomi: alcuni ne hanno uno in più, altri uno in meno. Se un gamete aneuploide partecipa alla fecondazione, lo zigote può presentare alterazioni cromosomiche come la trisomia 21, responsabile della sindrome di Down, o la monosomia X, legata alla sindrome di Turner. La probabilità di nondisgiunzione aumenta con l'età materna, un aspetto rilevante nella consulenza genetica.