La meiosis es un proceso especializado de división celular mediante el cual las células diploides de la línea germinal originan células haploides, con la mitad del número de cromosomas de la célula inicial. Su función principal consiste en producir células reproductoras con un solo juego cromosómico, de manera que, durante la fecundación, la unión de dos gametos restablezca el número diploide característico de la especie. Este mecanismo es fundamental para la reproducción sexual porque evita que el número de cromosomas se duplique en cada generación y, al mismo tiempo, favorece la diversidad genética de la descendencia mediante la recombinación y la distribución de los cromosomas de origen materno y paterno.
La meiosis ocurre en células germinales especializadas, que forman parte de las líneas celulares destinadas a producir gametos. En los seres humanos, este proceso participa en la formación de los espermatozoides en los testículos y de los ovocitos en los ovarios. A diferencia de las células somáticas, que normalmente se dividen mediante mitosis para producir células con un complemento cromosómico equivalente al de la célula progenitora, las células germinales que entran en meiosis experimentan dos divisiones celulares sucesivas después de una sola ronda de replicación del ácido desoxirribonucleico. Esta organización permite reducir el número de juegos cromosómicos sin duplicar nuevamente el material genético entre ambas divisiones.
Durante la primera división meiótica, denominada división reduccional, los cromosomas homólogos se reconocen, se aparean y establecen conexiones físicas que favorecen su separación correcta. En la profase I, cada cromosoma ya está duplicado y formado por dos cromátidas hermanas. Los cromosomas homólogos, uno procedente de cada progenitor, se aproximan y forman pares mediante un proceso de sinapsis, durante el cual interviene una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico. En esta etapa también ocurre la recombinación genética, que implica el intercambio de segmentos de ácido desoxirribonucleico entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos. Estos intercambios pueden originar nuevas combinaciones de variantes genéticas y contribuyen a establecer conexiones físicas entre los cromosomas homólogos, necesarias para su segregación adecuada durante la primera división meiótica.
La primera división continúa con la separación de los cromosomas homólogos durante la anafase I. Cada célula resultante recibe uno de los cromosomas de cada par homólogo, mientras que las cromátidas hermanas permanecen unidas. Por esta razón, las células resultantes poseen un número haploide de cromosomas, aunque cada cromosoma todavía contiene dos cromátidas. En la segunda división meiótica, denominada división ecuacional, los cromosomas se distribuyen nuevamente, pero esta vez se separan las cromátidas hermanas. Como consecuencia, se originan cuatro células haploides a partir de una célula que completó la meiosis, aunque su viabilidad, su destino y su equivalencia en tamaño dependen del organismo y del tipo de gametogénesis. En la formación de los espermatozoides humanos, el proceso da lugar habitualmente a cuatro productos celulares; en la ovogénesis, en cambio, las divisiones del citoplasma son desiguales y producen un ovocito funcional y cuerpos polares.
La reducción cromosómica y la recombinación explican por qué la meiosis no es simplemente una mitosis repetida. En la mitosis, normalmente se separan las cromátidas hermanas para conservar el número cromosómico de la célula progenitora; en la meiosis, primero se separan los cromosomas homólogos y después las cromátidas hermanas. Esta secuencia depende de mecanismos específicos de cohesión cromosómica, recombinación y regulación del ciclo celular. Cuando estos mecanismos fallan, pueden producirse errores de segregación que originan gametos con cromosomas adicionales o ausentes, una condición que puede conducir a aneuploidías después de la fecundación. Las alteraciones meióticas también pueden comprometer la fertilidad y contribuir a determinadas anomalías del desarrollo.
La meiosis es indispensable para mantener la estabilidad del número cromosómico entre generaciones y generar diversidad genética durante la reproducción sexual. Su especificidad reside en la combinación de una sola replicación del material genético con dos divisiones sucesivas, la interacción entre cromosomas homólogos, la recombinación genética y la separación ordenada de los cromosomas y sus cromátidas. La coordinación de estos acontecimientos permite producir células haploides capaces de contribuir a la formación de un nuevo organismo y explica por qué la meiosis constituye uno de los procesos centrales de la genética, la biología celular y la reproducción.
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