Meiose e Gametogênese Profa. Dra. Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira Profa. Dra. Ester Tartarotti Pós Graduandas: - Ms. Ana Carolina Borella Anhê (Programa de Pós Graduação em Biologia Animal) - Ms. Sabrina Santos Rochel (Programa de Pós Graduação em Biologia Animal) Células haplóides e diplóides do ciclo de vida de eucariotos superiores DARWIN, 1854 O corpo, ou soma, em um certo sentido é um apêndice secundário do suporte real da vida- as células reprodutivas. Weissman, 1881 As células germinativas geram outras células, sucessivamente e ininterruptamente, o soma é apenas uma ramificação dessa principal seqüência da vida. A renúncia das células somáticas à imortalidade resultou em material e energia disponíveis para as células reprodutivas Alberts, 1983 As células somáticas existem somente para ajudar as células da linhagem germinativa sobreviverem e propagarem MEIOSE (grego: meion = menor) Células germinativas Redução à metade do número cromossômico e quantidade de DNA Formando células haplóides gametas Fenômeno que garante a constância do número de cromossomos da espécie Ocorre uma duplicação única dos cromossomos seguida de 2 divisões consecutivas Resultado 4 células haplóides TIPOS DE MEIOSE Terminal, Final ou Gamética Óvulos e espermatozóides Protozoários Ciliados alguns grupos algas verdes Vertebrados MEIOSE INTERMEDIÁRIA OU ESPÓRICA Momento intermediário entre fertilização e formação dos gametas Briófitas, Pteridófitas Gminospermas e Angiospermas Algumas algas e fungos MEIOSE INICIAL OU ZIGÓTICA Ocorre após Fertilização Algas, fungos diatomáceas, alguns protozoários Alga verde Chlamydomonas Meiose Processo células 2N da linhagem germinativa dão origem a células N RECOMBINAÇÃO GÊNICA FORMAÇÃO DOS GAMETAS Nos animais: origina os gametas Órgão reprodutor feminino Ovulação Liberação do oócito 2° do ovário Maturação OVOGÊNESE ÓVULO Cel. + notável dos animais Função: Após ativaçãocresceforma novo ser Exceções Alguns organismos óvulo ativado por tratamentos físicos e químicos Lacertílios ovos ativados na ausência de espermatozóidesPartenogênese Célula surpreendente!!! CLONAGEM Espermatogênese Espermatogênese EpidídimoMaturação, estoque, motilidade Túbulos seminíferos Função análoga cel. foliculares Espermatozóides madurosLúmen Tubo seminífero Homens: 24 dias Me I e Me II 5 semanas: Espermatídes Espermiogênese Espermatozóide Pontes citoplasmáticas Sincício Supre as cel. n com o Conteúdo das 2n Não ocorre citocinese completa Durante mitose e meiose Final diferenciaçãolúmen Há grandes clones de células filhas em diferenciação descendentes de uma espermatogônia Espermatogênese Menor célula Organismo Altamente móvel Rápido Eficiente 1ª DIVISÃO Prófase preleptóteno leptóteno zigóteno paquíteno diplóteno diacinese Metáfase I Anáfase I Telófase I Intercinese (rápida) 2ª DIVISÃO •Prófase II • Metáfase II •Anáfase II •Telófase II Fases da Meiose Meiose I Meiose II MEIOSE I • PRÓFASE I – período demorado, com 5 etapas Leptóteno Zigóteno Paquíteno Diplóteno Diacinese • Leptóteno – Cromossomos apresentam cromômeros e um eixo protéico central – Ligam-se ao envoltório nuclear pelos telômeros • Zigóteno – Emparelhamento dos homólogos – mediado pelo envoltório nuclear – Formação do complexo sinaptonêmico – Tétrade ou bivalente • Complexo Sinaptonêmico – Descoberto por Moses e Fawcet (1956) – Estrutura protéica tripartida (2 EL e 1 EC) DIAGRAMA TEMPORAL DA ORGANIZAÇÃO E DESORGANIZAÇÃO DO COMPLEXO SINAPTONÊMICO NA PRÓFASE MEIÓTICA COMPLEXO SINAPTONÊMICO COMPLEXO SINAPTONÊMICO • Paquíteno – Pode durar dias – CROSSING-OVER: Troca de pedaços equivalentes entre as cromátides homólogas (não visível ao MO ou ME) – Nódulos de recombinação CROSSING OVER ou PERMUTA GÊNICA COMPLEXO SINAPTONÊMICO COMPLEXO SINAPTONÊMICO E CROSSING-OVER C.SNECESSÁRIO CROSSING OVER Sua presença não é sempre acompanhada de C.O. N.R. pré-requisito para C. O. NR CO NR CO NR Funções enzimáticas Regula localização de eventos de recombinação MECANISMO DE EUCARIOTOS RECOMBINAÇÃO GENÉTICA CS SINAPSE HOM. N.R. C.O. QUIASMA EM • Diplóteno – Início da separação dos homólogos – Rompimento do CS – Aparecimento dos quiasmas (“manifestação citológica de um fenômeno genético anterior, o crossing over”) • Diacinese – repulsão entre os pares (terminalização dos quiasmas) – condensação cromossômica – Desorganização nucleolar e fragmentação do envoltório nuclear – Ligação dos cromossomos às fibras do fuso – Movimentação dos cromossomos à placa metafásica • METÁFASE I – Pares homólogos na placa metafásica – Máxima condensação • ANÁFASE I – Migração dos homólogos para pólos opostos • TELÓFASE I – Descondensação dos cromossomos – Reconstituição do envoltório nuclear – Citocinese • INTERCINESE MEIOSE II Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II • PRÓFASE II – Os cromossomos reiniciam a condensação – Formação de dois novos fusos – Envoltório novamente desestruturado • METÀFASE II – Alinhamento dos cromossomos na região central da célula – Cada cromátide se liga pelo cinetócoro a fibras do fuso opostas ANÁFASE II – Migração das cromátidesirmãs para pólos opostos TELÓFASE II – Descondensação dos cromossomos – Reorganização nuclear – Citocinese ETAPAS DA MEIOSE Meiose em lírio Fases da Meiose em gafanhoto Vantagens da meiose Segregação ao acaso dos cromossomos + Crossing over • Aumento da variabilidade genética das populações • Aumento das chances de adaptação dos organismos Variabilidade Genética Recombinação gênica Crossing-over QUIASMAS Seguram os homólogos PxM Anáfase I Variabilidade Genética Variabilidade Genética 2n 223 Gametas humanos Variabilidade Genética Anáfase I e II VARIAÇÃO NA QUANTIDADE DE DNA, CROMOSSOMOS E CROMÁTIDES VARIAÇÕES NO CONTÉUDO DE DNA ZIGÓTENO PAQUÍTENO DIPLÓTENO DIACINESE METÁFASE I ANÁFASE I TELÓFASE I PRÓFASE II ANÁFASE II METÁFASE II TELÓFASE II ESPERMIOGÊNESE ESPERMÁTIDE ESPERMATOZÓIDE Conseqüências da não-disjunção dos cromossomos na anáfase Síndrome de Down Trissomia do 21 Fertilização Complementação da meiose II Há grande competição Bilhões de espermatozóides liberados durante a vida reprodutiva do macho Poucos fertilizam oócito 2° O ESPERMATOZÓIDE FORNECE O CENTRÍOLO PARA O ZIGOTO FERTILIZAÇÃO EXTERNA FIM INTERNA FIM
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