Figura: Recombinación y complejo sinaptonémico

Durante la profase I de la meiosis, los cromosomas homólogos —uno heredado de cada progenitor— se reconocen y se aparean. Entre ellos se ensambla el complejo sinaptonémico, una estructura proteica temporal formada por dos elementos laterales y uno central, unidos por filamentos transversales. La sinapsis comienza en el cigoteno y suele completarse en el paquiteno; después, el complejo se desarma. Mantiene alineados los homólogos y facilita intercambios de ADN. No es el quiasma: este es la región visible donde las cromátidas permanecen conectadas tras ciertos intercambios (Page & Hawley, 2004; Zickler & Kleckner, 2015).

La recombinación meiótica ocurre cuando cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos intercambian segmentos equivalentes de ADN. El proceso comienza con roturas controladas y su reparación usando la molécula homóloga como molde. Algunos intercambios producen entrecruzamientos: combinaciones nuevas de alelos en una misma cromátida. Otros se reparan sin intercambio recíproco. Los entrecruzamientos originan quiasmas, que mantienen unidos temporalmente los homólogos y contribuyen a su separación correcta en la primera división meiótica. Así, cada gameto puede recibir cromosomas con mezclas de información materna y paterna, aumentando la variabilidad genética de la descendencia (Zickler & Kleckner, 2015).

La ley de distribución independiente describe cómo los pares de cromosomas homólogos se orientan al azar en la metafase I y se reparten independientemente de otros pares. La recombinación es un mecanismo distinto, aunque ambos procesos generan nuevas combinaciones genéticas. Los genes situados en cromosomas diferentes suelen distribuirse independientemente; los genes próximos en un mismo cromosoma tienden a heredarse juntos. Un entrecruzamiento puede separarlos, y cuanto mayor sea la distancia entre ellos, más probable es la recombinación. Por eso, esta ley se cumple aproximadamente para genes muy separados o ubicados en cromosomas distintos, pero no siempre para genes ligados (Page & Hawley, 2004).

Referencias

Page, S. L., & Hawley, R. S. (2004). The genetics and molecular biology of the synaptonemal complex. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 20, 525–558. https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.19.111301.155141

Zickler, D., & Kleckner, N. (2015). Recombination, pairing, and synapsis of homologs during meiosis. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 7(6), a016626. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a016626