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Meiocitos

Un meiocito es un tipo de célula que se diferencia en un gameto a través del proceso de meiosis . A través de la meiosis, el meiocito diploide se divide en cuatro gametos haploides genéticamente diferentes . [1] [2] El control del meiocito a través del ciclo celular meiótico varía entre diferentes grupos de organismos.

Levadura

El proceso de meiosis ha sido ampliamente estudiado en organismos modelo, como la levadura . [1] [3] Debido a esto, la forma en que se controla el meiocito a través del ciclo celular meiótico se entiende mejor en este grupo de organismos. [3] Un meiocito de levadura que está experimentando meiosis debe pasar por una serie de puntos de control para completar el ciclo celular. [3] Si un meiocito se divide y esta división da como resultado una célula mutante , la célula mutante experimentará apoptosis y, por lo tanto, no completará el ciclo. [3]

En poblaciones naturales de la levadura Saccharomyces cerevisiae , los meiocitos diploides producen células haploides que luego experimentan principalmente reproducción clonal o autofecundación (apareamiento intratradicional) para formar una progenie de meiocitos diploides. [4] Cuando se analizó la ascendencia de las cepas naturales de S. cerevisiae , se determinó que la formación de meiocitos diploides por cruzamiento externo (a diferencia de la endogamia o la autofecundación) ocurre solo una vez cada 50.000 divisiones celulares. [5] Estos hallazgos sugieren que la principal función adaptativa de los meiocitos puede no estar relacionada con la producción de diversidad genética que ocurre con poca frecuencia por cruzamiento externo, sino que puede estar relacionada principalmente con la reparación recombinatoria del daño del ADN (que puede ocurrir en los meiocitos en cada ciclo de apareamiento). [6]

Animal

El ciclo celular meiótico animal es muy parecido al de la levadura. Los puntos de control dentro del ciclo celular meiótico animal sirven para impedir que los meiocitos mutantes progresen más en el ciclo. [3] Al igual que los meiocitos de la levadura, si un meiocito animal se diferencia en una célula mutante, la célula sufrirá apoptosis. [3]

Planta

El ciclo celular meiótico en las plantas es muy diferente al de las células de levadura y animales. En estudios de plantas, se han identificado mutaciones que afectan la formación de meiocitos o el proceso de meiosis. [3] La mayoría de las células vegetales mutantes meióticas completan el ciclo celular meiótico y producen microesporas anormales. [3] Parece que los meiocitos de las plantas no pasan por ningún punto de control dentro del ciclo celular meiótico y, por lo tanto, pueden continuar a través del ciclo independientemente de cualquier defecto. [3] Al estudiar las microesporas anormales, se puede investigar más a fondo la progresión del meiocito de la planta a través del ciclo celular meiótico. [3] [7]

Infertilidad en los mamíferos

La investigación de la meiosis en mamíferos desempeña un papel crucial en la comprensión de la infertilidad humana . La investigación de la meiosis en poblaciones de mamíferos está restringida debido a la naturaleza fundamental de la meiosis. [2] Para estudiar la meiosis de los mamíferos, sería necesario identificar una técnica de cultivo que permitiera observar este proceso en vivo bajo un microscopio. [2] Al observar la meiosis de mamíferos en vivo, se puede observar el comportamiento de los meiocitos mutantes que posiblemente puedan comprometer la infertilidad dentro del organismo en particular. [2] Sin embargo, debido al tamaño y la pequeña cantidad de meiocitos, la recolección de muestras de estas células ha sido difícil y actualmente se está investigando. [1]

Referencias

  1. ^ abc Libeau, P., Durandet, M., Granier, F., Marquis, C., Berthomé, R., Renou, JP, Taconnat-Soubirou, L. y Horlow, C. (2011). Perfil de expresión génica de meiocitos de Arabidopsis. Plant Biology 13 , 784-793.
  2. ^ abcd Roig, I., Brieno-Enriquez, MA, Caldes, MG (2011). Meiosis en una botella: nuevos enfoques para superar las limitaciones del estudio de los meiocitos de mamíferos. Genes 2 , 152-168.
  3. ^ abcdefghij Yang, X., Makaroff, CA y Ma, H. (2003). El gen MALE MEIOCYTE DEATH1 de Arabidopsis codifica una proteína PHD-finger que es necesaria para la meiosis masculina. The Plant Cell 15 , 1281-1295.
  4. ^ Katz Ezov T, Chang SL, Frenkel Z, Segrè AV, Bahalul M, Murray AW, Leu JY, Korol A, Kashi Y. Heterotalismo en aislados de Saccharomyces cerevisiae de la naturaleza: efecto del locus HO en el modo de reproducción. Ecología Mol. Enero de 2010; 19(1):121-31. doi: 10.1111/j.1365-294X.2009.04436.x. Publicación electrónica del 3 de diciembre de 2009. PMID 20002587; PMCID: PMC3892377
  5. ^ Ruderfer DM, Pratt SC, Seidel HS, Kruglyak L. Análisis genómico de poblaciones de cruzamiento y recombinación en levaduras. Nat Genet. 2006 Sep;38(9):1077-81. doi: 10.1038/ng1859. Publicación electrónica 6 de agosto de 2006. PMID 16892060
  6. ^ Bernstein H, Byerly HC, Hopf FA, Michod RE. Daño genético, mutación y evolución del sexo. Science. 20 de septiembre de 1985;229(4719):1277-81. doi: 10.1126/science.3898363. PMID 3898363
  7. ^ Wang, D., Skibbe, DS y Walbot, V. (2011). El csmd1 del maíz exhibe defectos somáticos premeióticos y postmeióticos en las microsporas, pero sustenta el crecimiento de las anteras. Sex Plant Reprod 24 , 297-306.