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19.5:

Entrecruzamiento

JoVE Core
Molecular Biology
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JoVE Core Molecular Biology
Crossing over

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– [Narrador] Los seres humanos producen espermatozoides y óvulos genéticamente diferentes y, por ende, hijos únicos como resultado del proceso meiótico de intercambio genético. En los órganos sexuales, el intercambio genético ocurre dentro de los núcleos de células diploides anteriores durante la primera etapa de la Meiosis I, conocida como Profase I. Anteriormente, todos los cromosomas de las células se replican y condensan, proporcionando estructuras con forma de huevo. Hay dos conjuntos de X visibles en una célula, una maternal y otra paternal. Lo importante aquí es que cada versión de una X es una copia del mismo cromosoma parental y esos pares duplicados son cromátidas hermanas. Luego, las versiones maternal y parental del mismo cromosoma comienzan a unirse y se vinculan como un marco proteico entre ellas, conocido como el complejo sinaptonémico. El resultado es pares de cromosomas homólogos conectados y alineados de forma que los mismos genes maternal y paternal comiencen a entrelazarse. El material genético en los sitios en los que se cruzan las cromátidas no hermanas se rompe y los segmentos desconectados se vuelven a sujetar de los cromosomas opuestos. Luego de este intercambio genético, se disipa el complejo sinaptonémico, pero los pares homólogos permanecen amarrados a puntos de transferencia genética, individualmente llamados quiasma, durante la mayor parte de la Miosis I. Por ende, el intercambio de óvulos y cromátidas con combinaciones nuevas y únicas de información parental da como resultado una recombinación genética.

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Entrecruzamiento

A diferencia de la mitosis, la meiosis apunta a la diversidad genética en su creación de gametos haploide. Las células germinales divisorias comienzan primero este proceso en la fase I, donde cada cromosoma —replicado en la fase S— ahora se compone de dos cromátidos hermanos (copias idénticas) unidos centralmente.

Los pares homólogos de cromosomas hermanos, uno del genoma materno y otro del genoma paterno, comienzan a alinearse entre sí a lo largo, haciendo coincidir las posiciones de ADN correspondientes en un proceso llamado sinapsis.

Con el fin de mantener unidos los homólogos, se forma un complejo proteico —el complejo sinaptonemal—. El complejo sinaptonemal facilita el intercambio de piezas aleatorias de ADN correspondientes entre cromátidos no hermanos, produciendo nuevas combinaciones de alelos a través de la recombinación homólomática.

A medida que el complejo sinaptonemal comienza a disolverse, las estructuras en forma de X mantienen los cromosomas homólogos juntos hasta que se completa la recombinación. Las estructuras, llamadas chiasmatas, marcan las áreas donde se produjo el cruce de información genética.

Suggested Reading

Székvölgyi, Lóránt, Kunihiro Ohta, and Alain Nicolas. “Initiation of Meiotic Homologous Recombination: Flexibility, Impact of Histone Modifications, and Chromatin Remodeling.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7, no. 5 (May 2015). [Source]

Hunter, Neil. “Meiotic Recombination: The Essence of Heredity.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 7, no. 12 (December 2015). [Source]