III. Genética Humana y Citogenética · Capítulo III.2

Mitosis y Meiosis

Dos formas de división celular con propósitos radicalmente distintos: una genera células genéticamente idénticas para el crecimiento y la reparación tisular; la otra genera gametos genéticamente únicos, y es la fuente última de la variabilidad genética entre generaciones.

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1Mitosis: división celular somática

La mitosis produce dos células hijas genéticamente idénticas entre sí y a la célula madre, cada una con la dotación diploide completa (46 cromosomas en humanos). Se organiza en fases sucesivas:

FaseEvento principal
ProfaseCondensación de la cromatina en cromosomas visibles (cada uno ya duplicado en dos cromátidas hermanas tras la replicación previa en fase S, capítulo I.2); desaparición de la envoltura nuclear
MetafaseLos cromosomas, unidos al huso mitótico por sus cinetocoros, se alinean en el plano ecuatorial de la célula — el punto de mayor condensación, en el cual se realiza convencionalmente el cariotipo (capítulo III.3)
AnafaseSeparación de las cromátidas hermanas de cada cromosoma, que migran hacia polos opuestos de la célula
TelofaseDescondensación cromosómica, reformación de la envoltura nuclear en cada polo, y división del citoplasma (citocinesis)

2Meiosis: división celular germinal

La meiosis produce cuatro células hijas (gametos) con la mitad de la dotación cromosómica (haploide, 23 cromosomas en humanos), mediante dos divisiones sucesivas —meiosis I y meiosis II— precedidas por una única ronda de replicación del ADN:

EtapaEvento característico
Profase ILos cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) formando bivalentes o tétradas; ocurre el entrecruzamiento (crossing-over), con intercambio de segmentos de ADN entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos
Metafase ILos bivalentes (no cromosomas individuales, a diferencia de la mitosis) se alinean en el plano ecuatorial
Anafase ISeparación de los cromosomas homólogos (no de cromátidas hermanas) hacia polos opuestos — la segregación independiente de cada par de homólogos respecto de los demás pares es la base de la variabilidad combinatoria de la meiosis
Meiosis IISimilar mecánicamente a una mitosis: separa las cromátidas hermanas de cada cromosoma (ya recombinado), generando finalmente cuatro células haploides

3Por qué la meiosis genera variabilidad genética

Dos mecanismos, ambos exclusivos de la meiosis, explican por qué los gametos producidos son genéticamente únicos entre sí:

  • Entrecruzamiento (crossing-over): el intercambio físico de segmentos de ADN entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos genera combinaciones nuevas de alelos que no existían en ninguno de los dos cromosomas parentales originales — la base física del fenómeno de recombinación estudiado en el capítulo IV.5.
  • Segregación independiente (distribución al azar) de los homólogos: en la anafase I, cada par de cromosomas homólogos se separa de forma independiente de los demás pares — con 23 pares de cromosomas humanos, esto genera por sí solo más de 8 millones de combinaciones posibles de cromosomas maternos y paternos en cada gameto, antes incluso de considerar el efecto adicional del entrecruzamiento.

¿Por qué el entrecruzamiento ocurre específicamente entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos, y no entre cromátidas hermanas? Las cromátidas hermanas de un mismo cromosoma son copias idénticas generadas por la replicación (capítulo I.2) — intercambiar segmentos entre ellas no generaría ninguna combinación alélica nueva, porque ambas ya tienen exactamente la misma secuencia. El entrecruzamiento solo genera diversidad genéticamente relevante cuando ocurre entre cromátidas de los dos homólogos distintos (uno de origen materno, otro paterno), que pueden portar alelos diferentes en los mismos loci — es precisamente esa diferencia alélica potencial la que el entrecruzamiento reorganiza en combinaciones nuevas, la materia prima real de la variabilidad genética meiótica.

4Trampas de examen

TrampaPor qué confundeAclaración
Pensar que en anafase I se separan cromátidas hermanas, igual que en la mitosisAmbas se llaman "anafase" y ambas involucran "separación"En anafase I se separan cromosomas homólogos completos (cada uno todavía con sus dos cromátidas hermanas unidas); recién en anafase II (meiosis II) se separan las cromátidas hermanas, de forma mecánicamente análoga a una mitosis
Creer que la meiosis produce dos células hijas, como la mitosisAmbas son "divisiones celulares"La meiosis produce cuatro células hijas haploides (por las dos divisiones sucesivas, meiosis I y II), no dos — un error frecuente por analogía directa con la mitosis
Confundir "segregación independiente" con "entrecruzamiento" como si fueran el mismo mecanismoAmbos ocurren durante la meiosis y ambos generan variabilidadSon mecanismos distintos: la segregación independiente se refiere a cómo se distribuyen los cromosomas completos entre pares homólogos distintos; el entrecruzamiento se refiere al intercambio de segmentos dentro de un mismo par de homólogos — ambos contribuyen a la variabilidad, mediante mecanismos físicos diferentes

5Puntos clave

  • Mitosis: una división, dos células hijas diploides idénticas — crecimiento y reparación tisular.
  • Meiosis: dos divisiones sucesivas, cuatro células hijas haploides genéticamente distintas — formación de gametos.
  • Anafase I separa homólogos completos; anafase II (como en mitosis) separa cromátidas hermanas.
  • La variabilidad genética meiótica surge del entrecruzamiento (nuevas combinaciones alélicas dentro de un par de homólogos) y de la segregación independiente (nuevas combinaciones entre distintos pares de homólogos).