Dois tipos básicos de divisão celular, mitose e meiose ocorrem em plantas, animais e fungos. Nos animais, a mitose ocorre nas células do corpo para produzir crescimento e reparar e manter os tecidos do corpo. Cada célula filha é uma réplica genética da célula original. Meiose ocorre na reprodução sexual para gerar gametas variáveis, ou óvulos e espermatozóides, que se unem para formar um novo indivíduo diferente dos pais. A sinapsis é a maneira única de os cromossomos se alinharem na primeira divisão da meiose, chamada "meiose i". Cada par de cromossomos se conecta, muitas vezes trocando material genético entre os cromossomos individuais. Chamado de crossing over, essa troca é uma maneira importante de aumentar a variabilidade genética em organismos sexualmente reprodutores.
Novas combinações genéticas
Meioses produzem células com metade dos cromossomos contidos nas células do corpo, chamada de estado haploide, de modo que os descendentes tenham o número correto de cromossomos. Em humanos, as células do corpo têm um número diploide, ou duplicado, de 46, com 23 pares de cromossomos. Cada par tem um cromossomo materno e paterno, chamado cromossomo homólogo. Durante a meiose, duas divisões ocorrem para produzir gametas haplóides com 23 cromossomos individuais. Cada gameta possui combinações únicas de cromossomos maternos e paternos. Essa variabilidade genética é importante para que os organismos possam se adaptar às condições de mudança. Mais variabilidade genética ocorre durante a sinapsis, quando o material genético é trocado entre as cromátides irmãs durante o cruzamento.
Como ocorre a sinapsia
Antes de começar a meiose, os pares homólogos de cromossomos contidos no núcleo da célula se replicam para formar dois pares de cromátides irmãs, cada par mantido unido por estruturas chamadas centromeres. Para começar a meiose, a membrana nuclear se dissolve e os cromossomos encurtam e engrossam. Durante esta primeira fase, chamada prófase I, ocorre a sinapse. Os dois pares de cromátides irmãs conectam-se ao longo de seus comprimentos através de combinações de RNA e proteínas chamadas de "complexo sinaptonemal". As cromátides conectadas continuam a encurtar, enrolando juntas no processo. Eles podem interligar-se na medida em que pedaços de cromátides irmãs se soltam e se recolocam na cromátide oposta, de modo que parte da cromátide materna está agora na cromátide paterna e vice-versa. Chamado de "crossing over" ou "recombinação", este processo enriquece ainda mais a variabilidade genética.
Synapsis Ends
À medida que a meiose I continua, durante a metáfase I os pares de cromossomos homólogos sinapsos migram para o centro da célula e line up. Os cromossomos homólogos maternos e paternos podem se associar aleatoriamente ao lado esquerdo ou direito da célula. Em seguida, durante a anáfase I, as extremidades da sinapse e os pares de cromossomos homólogos se separam e migram para os lados opostos da célula. Na telófase I, a divisão celular localiza um tipo de cada par de cromossomos homólogos em cada célula filha haplóide, com as cromátides portadoras de material genético cruzado dentro delas.
O Resto da Meiose
Na meiose II, as duas células da meiose eu divido para separar as duas cromátides irmãs dos pares homólogos. Os gametas resultantes agora têm um número haplóide de cromossomos-irmãos não pareados. Nos humanos, os gametas masculinos são quatro espermatozóides funcionais. A meiose em humanos femininos produz um grande ovo funcional e três pequenas células, eventualmente descartadas, chamadas de corpos polares que contêm núcleos, mas pouco citoplasma. A variabilidade genética nos gametas vem, em primeiro lugar, da variedade independente de cromossomos individuais durante cada divisão meiótica, com cromátides maternas e paternas espalhando-se por todas as células-filhas de maneira aleatória. Em humanos, o total de combinações possíveis de pares de 23 cromossomos é 8.324.608. A segunda fonte de variabilidade vem da troca de material genético do cruzamento durante a sinapse.
