La meiosis está precedida por una interfase que consta de tres etapas. La fase G1 (también llamada la primera fase de brecha) inicia esta etapa y se centra en el crecimiento celular. La fase S es la siguiente, durante la cual el ADN de los cromosomas se replica. Esta replicación produce dos copias idénticas, llamadas cromátidas hermanas, que se mantienen juntas en el centrómero mediante proteínas cohesinas. Los centrosomas, que son las estructuras que organizan los microtúbulos del huso meiótico, también se replican. Finalmente, durante la fase G2 (también llamada la segunda fase de brecha), la célula se somete a las preparaciones finales para la meiosis.
Profase
Durante la profase I, los cromosomas se condensan y se hacen visibles dentro del núcleo. A medida que la envoltura nuclear comienza a descomponerse, los cromosomas homólogos se acercan. El complejo sinaptonémico, un entramado de proteínas entre los cromosomas homólogos, se forma en lugares específicos, extendiéndose para cubrir toda la longitud de los cromosomas. El emparejamiento estrecho de los cromosomas homólogos se llama sinapsis. En sinapsis, los genes en las cromátidas de los cromosomas homólogos están alineados entre sí. El complejo sinaptonémico también admite el intercambio de segmentos cromosómicos entre cromátidas homólogas no hermanas en un proceso denominado cruce. Los eventos cruzados son la primera fuente de variación genética producida por la meiosis. Un solo evento cruzado entre cromátidas no hermanas homólogas conduce a un intercambio de ADN entre los cromosomas. Tras el cruce, el complejo sinaptonémico se rompe y la conexión de cohesina entre pares homólogos también se elimina. Al final de la profase I, los pares se mantienen juntos solo en la quiasmata; se les llama tétradas porque las cuatro cromátidas hermanas de cada par de cromosomas homólogos son ahora visibles
Prometafase I
El evento clave en la prometafase I es la formación del aparato de fibra fusiforme donde los microtúbulos de la fibra fusiforme se unen a las proteínas del cinetocoro en los centrómeros. Los microtúbulos crecen desde los centrosomas colocados en los polos opuestos de la célula. Los microtúbulos se mueven hacia el centro de la célula y se unen a uno de los dos cromosomas homólogos fusionados en los cinetocoros. Al final de la prometafase I, cada tétrada se une a los microtúbulos de ambos polos, con un cromosoma homólogo frente a cada polo. Además, la membrana nuclear se ha roto por completo.
Metafase I
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Durante la metafase I, las tétradas se mueven a la placa de metafase con cinetocoros enfrentando polos opuestos. Los pares homólogos se orientan aleatoriamente en el ecuador. Este evento es el segundo mecanismo que introduce variación en los gametos o esporas. En cada célula que se somete a la meiosis, la disposición de las tétradas es diferente. El número de variaciones depende de la cantidad de cromosomas que componen un conjunto. Hay dos posibilidades para la orientación en la placa metafásica. El número posible de alineaciones, por lo tanto, es igual a 2n, donde n es el número de cromosomas por conjunto. Dados estos dos mecanismos, es muy poco probable que dos células haploides resultantes de la meiosis tengan la misma composición genética.
Anafase I
En la anafase I, los microtúbulos separan los cromosomas unidos. Las cromátidas hermanas permanecen unidas firmemente en el centrómero. La quiasmata se rompe en anafase I cuando los microtúbulos unidos a los cinetocoros fusionados separan los cromosomas homólogos.
Telofase I y citocinesis
En la telofase I, los cromosomas separados llegan a polos opuestos. En algunos organismos, los cromosomas se descondensan y se forman envolturas nucleares alrededor de las cromátidas en la telofase I. Luego, la citocinesis, la separación física de los componentes citoplasmáticos en dos células hijas, se produce sin la reformación de los núcleos. En casi todas las especies de animales y algunos hongos, la citocinesis separa el contenido celular a través de un surco de escisión (constricción del anillo de actina que conduce a la división citoplásmica). En las plantas, se forma una placa celular durante la citocinesis celular mediante vesículas de Golgi que se fusionan en la placa metafásica. Esta placa celular finalmente conducirá a la formación de paredes celulares que separan las dos células hijas.
