Meiosi I

La meiosi è un insieme accuratamente orchestrato di divisioni cellulari, il cui obiettivo , nell’uomo, è quello di produrre spermatozoi o uova aploidi, ognuna contenente la metà del numero di cromosomi presenti nelle cellule somatiche altrove nel corpo. La meiosi I è la prima divisione di questo tipo, e comporta diversi passaggi chiave, tra cui: condensazione di cromosomi replicati nelle cellule diploidi; l’abbinamento di cromosomi omologhi e il loro scambio di informazioni; e infine, la separazione dei cromosomi omologhi da una rete basata su microtubuli. Quest’ultimo passo separa gli omologhi tra due cellule precursori aploidi che possono successivamente entrare nella seconda fase della meiosi, meiosi II.

“Crossing over” e complesso sinaptonemale

Lo scambio di segmenti equivalenti tra cromosomi omologhi avviene all’inizio durante la meiosi I, ed è indicato come crossing over. Questo processo si basa sulla stretta associazione di tali omologhi, che sono disegnati insieme dalla formazione di un quadro proteico connettivo chiamato complesso sinaptonemale tra di loro. Per funzionare correttamente, il complesso richiede tre parti: (1) elementi laterali verticali, che si formano lungo i lati rivolti verso l’interno di due cromosomi omologhi giustapposti; (2) un elemento centrale verticale posizionato tra i cromosomi; e (3) filamenti trasversali, o fili proteici orizzontali che collegano i componenti verticali e centrali. Il risultato è stato spesso paragonato a una scala, con gli elementi laterali che fungono da gambe e i filamenti trasversali simili ai gradini. È importante sottolineare che il complesso sinaptonemale aiuta ad allineare con precisione i cromosomi omologhi, consentendo l’incrocio tra tratti equivalenti di materiale genetico; tuttavia, questo framework è temporaneo, con la maggior parte di esso dissolversi dopo tale ricombinazione si verifica.

Meiosi e anomalie cromosomiche

La meiosi è un processo complicato e gli errori possono verificarsi nonostante le salvaguardie cellulari. Occasionalmente, tali errori sono il risultato di una non disgiunzione, in cui i cromosomi non sono equamente partizionati tra le cellule. Durante la meiosi I, questo significa che una coppia di cromosomi omologhi può finire in una delle due cellule risultanti, mentre l’altra manca del tutto il cromosoma. Quando il precursore che ha ricevuto entrambi gli omologhi entra e completa la meiosi II, entrambe le cellule figlie formate possiedono due copie del cromosoma in questione, piuttosto che la singola copia prevista.

Uno dei risultati più noti della non disgiunzione che si verifica durante la meiosi I è la trisomia 21, in cui un individuo ha tre copie del cromosoma 21. Comunemente noto come sindrome di Down, Questa condizione è caratterizzata da caratteristiche facciali distinte, ritardi nello sviluppo, e difetti cardiaci. Anche se la causa esatta della non disgiunzione risultante nella sindrome di Down e in altre trisomie è variabile, può essere il risultato di problemi con l’apparato di microtubuli che separa i cromosomi o difetti nelle proteine che uniscono i cromosomi.