sexta-feira, 21 de dezembro de 2012

A descoberta da Meiose.

                                                August Friedrich Leopold Weisman

Em 1885, o biólogo alemão August Friedrich Leopold Weisman (1834-1914) propôs uma hipótese para explicar a constância do número de cromossomos de uma geração para outra. Ele previu acertadamente que na formação dos gametas devia ocorrer um tipo diferente de divisão celular, em que o número de cromossomos das células-filhas seria reduzido à metade. Esse processo é atualmente conhecido como Meiose.
Na época, as observações mais importantes sobre o compotamento dos cromossomos na formação dos gametas estavam sendo realizadas no verme nematóide Ascaris Megalocephala, atualmente chamado de Parascaris equorum, a lombriga de cavalo. As células desses vermes apresentam apenas quatro cromossomos de grande tamanho, o que facilita seu estudo.
Três citologistas merecem referência especial nos estudos pioneiros sobre os cromossomos na meiose: os biólogos alemães Theodor Heinrich Boveri (1862-1915), Wilhem August Oskar Hertwig (1849-1922) e o biólogo belga Edouard van Beneden (1846-1912). Eles descobriram que durante a formação doa gametas, ocorrem duas divisões celulares sucessivas as outras, após uma única duplicação cromossômica, de modo que as quatro células-filhas formadas ficam com a metade do número de cromossomos existentes na célula original, como Weisman previu o que deveria acontecer. Essas duas divisões consecutivas, semelhantes à mitose, compõem o processo de meiose(Do grego meíosis, diminuição).


                                                            Meiose.
As células que dão origem a gametas são denominadas células germinativas. Em Parascaris equorum, elas apresentam dois pares de cromossomos, ou seja, são diplóides  e seu número cromossômico é 2n=4. No ínicio da meiose, cada cromossomo está constituído por dois filamentos(Cromátides irmãs) unido pelo centrômero, indicando que antes de a divisão começar ocorreu uma duplicação cromossômica. Os cromossomos homólogos emparelham-se e condensam-se, tornando progressivamente mais curtos e grossos. Cada conjunto formado pelos dois cromossomos homólogos duplicados e emparelhados é denominado bivalente ou tétrade.
Quando o envoltório nuclear se desintegra, os bivalentes ficam livres no citoplasma e prendem-se às fibras do fuso que se formou durante a fase inicial do processo de divisão. Cada cromossomo de um bivalente prende-se a fibras de pólos opostos, de modo que um dos cromossomos do par, com suas duas cromátides, fica unido a um dos pólos, o mesmo ocorrendo com o outro em relação ao pólo oposto. Lembre-se que na Mitose cada cromossomo prende-se individualmente a fibras de ambos os pólo do fuso, de modo que uma das cromátides fica unida a um os pólos e a cromátide-irmã, ao pólo oposto.
Umas vez que unidos aos fuso, os cromossomos são puxados para os pólos, o que faz os homólogos de cada bivalente se separarem. Um deles, com suas duas cromátides unidas pelas, migra para um dos pólos da célula e o outro migra para o pólo oposto. Assim, na primeira divisão da meiose, as cromátides-irmãs para o mesmo pólo do fuso unidas pela região do centrômero. Relembre que na mitose, são cromátides-irmãs que migram para pólos opostos após a separação do centrômero.
Ao atingirem os pólos das células, os cromossomos descondensam-se e originam dois núcleos-filhos, um em cada pólo celular. A célula divide-se em duas, cada uma delas contendo um dos núcleos-filhos. Cada um dos núcleos contém dois cromossomos, constituídos por duas cromátides-írmãs unidas pela região do centrômero. Comparando esses novos núcleos com o núcleo original, podemos ver que o número de cromossomos reduziu-se à metade: na célula que iniciou a meiose havia quatro cromossomos, todos com duas cromátide; após a primeira divisão a meiótica, cada um constituído por duas cromátides.
As células formadas na primeira divisão da meise iniciam a segunda divisão da meiose sem que ocorra nova duplicação cromossômica. A segunda divisão meiótica é indêntica à mitose: os cromossomos condensam-se, o envoltório desintegra-se e os cromossomos ligam-se às fibras do fuso. Cada cromossomo prende-se a fibras de ambos os pólos, com uma das cromátides unida a um dos pólos e a cromátie-irmã unida ao pólo oposto.
As cromátides-irmãs são puxadas para pólos opostos, onde se organizam e os núcleos, dois em cada célula. assim, a partit da célula com quatro cromossomo(2n ou diplóide) que inicou o processo, formam-se quatro celulas com dois cromossomos(n, ou haplídes).
Diversas espécies estudadas nos primeiros anos do século XX mostraram que a meiose é um processo universão e que ocorre em todos os organismos com reprodução sexuada. Essa generalização viria a constituir um dos mais importantes fundamentos da Genética. A meiose contrabalança a fecundação e permite a manutenção do número de cromossomo  ao longo das gerações.
Apesar de os processos de divisão nuclear serem os mesmos na meiose que origina os espermatozóides( Espermatogênese e na que origina os óvulos, ovulogênese), a divisão do citoplasma, no primeiro caso, é eqüitativa, isto é, formam-se quatro células de igual tamanho, cada uma delas originando um espermatozóide. Na ovulogênese, a primeira divisão meiótica origina uma célula grande, contendo praticamente todo o citoplasma, denomidada corpúsculo polar, ou glóbulo polar. Na segunda divisão meiótica o processo se repete, com a célula grande dando origem a duas células-filhas de tamanhos desiguais: uma grande origem, com quase todo o citoplasma e que dará origem ao óvulo, e outra praticamente sem citoplasma, um segundo corpúsculo polar. Os corpúsculos polares degeneram e não têm papel algum da reprodução, a não ser o de reduzir o número de cromossomos do futuro gameta feminino.
Nos nematóides, como Parascaris equorum, a célula que dará origem ao óvulo inicia a meiose apenas após a fecundação( Entrada do espermatozóide). Ocorrendo fecundação, a meiose feminina de P. equorum ocorre originando o núcleo haplóide do óvulo, denomidado pronúcleo feminino. Os cromossomos começam, então, a condensar-se tanto no pronúcleo feminino quanto no núcleo do pronúcleo masculino(espermatozóide), preparando-se para a primeira divisão mitótica do ovo fertilizado(zigoto). No citoplasma do óvulo forma-se um fuso único. Os envoltórios de ambos os pronucleos desintegram-se e os cromossomos de origem materna e de origem materna espalham-se no citoplasma prendendo-se em seguida, no fuso. Cada cromossomo, materno ou paterno, prende-se a fibras de ambos os pólos, ficando com uma de suas voltada para o pólo oposto. Dois lotes indênticos de cromossômo, então, se separam para os núcleos os núcleos da células-filhas; cada um contém dois cromossomos de origem materna e dois de origem paterna. Reconstitui-se, assim, por meio da fecundação contrabalança a redução cromossômica ocorrida na meiose.

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