Diploteno: qué es, meiosis, descripción, importancia
¿Qué es el diploteno?
El diploteno o diplonema es la cuarta subfase de la profase I de la división celular meiótica, y se distingue por la separación de las cromátidas de los cromosomas homólogos. Durante esta subfase, se pueden observar los lugares de los cromosomas donde se produjo una recombinación, esos lugares se denominan quiasmas.
Una recombinación sucede cuando una hebra de material genético se corta para unirse a otra molécula con material genético diferente.
Durante el diploteno, la meiosis puede experimentar una pausa, siendo esta situación particular de la raza humana. Este estado de pausa o latencia que experimentan los óvulos, se llama dictioteno.
En este caso, los óvulos humanos cesarán su actividad hasta el séptimo mes del desarrollo embrionario, y se reiniciará la actividad en el momento que el individuo llegue a la madurez sexual.
El diploteno se inicia cuando los cromosomas se separan y, simultáneamente, aumentan su tamaño y se separan de la membrana nuclear.
Se forman tétradas (dos cromosomas) de cuatro cromátidas, y las cromátidas hermanas en cada tétrada están unidas por los centrómeros. Las cromátidas que se hayan cruzado, estarán unidas por quiasmas.
Meiosis
La meiosis es una clase especializada de división celular que disminuye el número de cromosomas a la mitad, produciendo cuatro células haploides.
Cada célula haploide es genéticamente diferente a la célula madre que la originó y de ella provienen las células sexuales, llamadas también gametos.
Este procedimiento sucede en todos los seres unicelulares (eucariotas) y multicelulares de reproducción sexual: animales, plantas y hongos.
Cuando ocurren errores en la meiosis se evidencia la aneuploidía –anomalías cromosómicas– y es la principal causa conocida de aborto involuntario y la causa genética más común de discapacidades.
Fases
El proceso meiótico se cumple en dos etapas o fases: meiosis I y meiosis II. La meiosis I, a su vez, está constituida por cuatro etapas: profase I, metafase I, anafase I y telofase.
La primera división es la más especializada de las dos divisiones: las células que resultan de ella son células haploides.
En esta etapa hay división reduccional del genoma y su momento más importante es la profase, que es una etapa larga y compleja en la que ocurre la separación de los cromosomas homólogos.
En la profase I, los cromosomas homólogos se aparean y hay intercambio de ADN (recombinación homóloga).
Se produce el cruce cromosómico, que es un proceso decisivo para el acoplamiento de los cromosomas homólogos y, por consiguiente, para la separación específica de los cromosomas en la primera división.
Las nuevas mezclas de ADN producidas en el cruce son una fuente significativa de variación genética que origina nuevas combinaciones de alelos, que pueden ser muy favorables para la especie.
Los cromosomas emparejados y replicados se llaman bivalentes o tétradas, que tienen dos cromosomas y cuatro cromátidas, con un cromosoma que proviene de cada progenitor.
El acoplamiento de los cromosomas homólogos se llama sinapsis. En esta etapa, las cromátidas no hermanas pueden cruzarse en puntos llamados quiasmas.
La profase I es la fase más larga de la meiosis. Se divide en cinco subestadios que se nombran en función de la aparición de los cromosomas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
Antes de comenzar la subetapa diploteno, se produce una recombinación homóloga y suceden cruces entre los cromosomas de las cromátidas no hermanas, en sus quiasmas. En ese preciso momento, los cromosomas se mantienen fuertemente emparejados.
Descripción del diploteno
El diploteno, llamado también diplonema (del griego diploo: doble y tainia: cinta o hilo) es la subetapa que sucede al paquiteno.
Previo al diploteno, los cromosomas homólogos se han emparejado formando tétradas o bivalentes (valor genético de ambos progenitores), se acortan, engrosan y las cromátidas hermanas se diferencian.
Una estructura semejante a una cremallera, llamada complejo sinaptinémico, se forma entre los cromosomas que se han emparejado y que luego se degradan, en la etapa de diploteno, haciendo que los cromosomas homólogos se separen levemente.
Los cromosomas se desenrollan, permitiendo la transcripción de ADN. Sin embargo, los cromosomas homólogos de cada par formado permanecen estrechamente unidos en los quiasmas, las regiones donde se produjo el cruce.
Los quiasmas permanecen en los cromosomas hasta que se separan en la transición a la anafase I.
En el diploteno, los complejos sinaptinémicos se separan, el espacio central se agranda y los componentes desaparecen, permaneciendo únicamente en las regiones donde hubo quiasmas.
También se mantienen presentes los elementos laterales, que son finos y se van separando uno del otro.
En el diploteno avanzado, los ejes se interrumpen y van desapareciendo, solo quedan restos en las regiones centroméricas y quiasmáticas.
Tras la recombinación, desaparece el complejo sinaptinémico y los integrantes de cada par bivalente empiezan a separarse. Al final, los dos homólogos de cada bivalente solo permanecen unidos en los puntos de entrecruzamiento (quiasmas).
El número medio de quiasmas en espermatocitos humanos es de 5, es decir, varios por bivalente. En cambio, la proporción de ovocitos en paquiteno y diploteno aumentan en el desarrollo fetal.
A medida que se van acercando al diploteno, los ovocitos entran en el llamado paro meiótico o dictioteno. Aproximadamente a los seis meses de gestación, todas las células germinales se hallarán en dicho subestadio.
Importancia del subestadio diploteno
Cerca del octavo mes de gestación, los ovocitos están más o menos sincronizados en la etapa diploteno de la profase I.
Las células permanecerán en dicha subfase desde el nacimiento hasta la pubertad, cuando los folículos ováricos comienzan a madurar uno por uno y el ovocito reinicia la fase final del diploteno.
Durante el proceso de ovogénesis (creación de los óvulos), los ovocitos humanos detienen su proceso de maduración en la etapa de diploteno, antes del nacimiento.
Al llegar a la fase de la pubertad se reinicia el proceso. Este estado suspendido de la división meiótica se conoce como dictiotene o dictiate.
Cuando comienza la ovulación, el ovocito está entre la primera y la segunda división meiótica. La segunda división queda suspendida hasta la fertilización, que es cuando se presenta la anafase de la segunda división, y el pronúcleo femenino queda preparado para unirse con el masculino.
Esta reanudación de la maduración de los ovocitos ocurre con la finalidad de prepararlos para la ovulación.
Referencias
- Cabero,L., Saldívar, D. y Cabrillo, E. Obstetricia y medicina materno-fetal. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Hartl, D. y Ruvolo, M. Genetics: analysis on genes and genomes. Estados Unidos: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, R.L. and McInnes, R.R. Thompson & Thompson: genética en medicina. Barcelona: Elsevier Masson.