O diploteno ou diplonema é a quarta subfase da prófase I da divisão celular meiótica e se distingue pela separação das cromátides dos cromossomos homólogos. Durante esta subfase, você pode ver os locais nos cromossomos onde ocorreu a recombinação, esses locais são chamados de quiasmas.
A recombinação ocorre quando uma fita de material genético é cortada para se juntar a outra molécula com material genético diferente. Durante o diplóteno, a meiose pode passar por uma pausa e esta situação é exclusiva da raça humana. Este estado de pausa ou latência experimentado pelos óvulos é denominado dictyotene.
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Por Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Arquivo do autor), via Wikimedia Commons
Nesse caso, os óvulos humanos cessarão sua atividade, até o sétimo mês de desenvolvimento embrionário e, a atividade será reiniciada, quando o indivíduo atingir a maturidade sexual.
O diploteno começa quando os cromossomos se separam e, simultaneamente, aumentam de tamanho e se separam da membrana nuclear.
Tétrades (dois cromossomos) de quatro cromátides são formadas e as cromátides irmãs em cada tétrade são ligadas pelos centrômeros. As cromátides que se cruzaram serão unidas por quiasmas.
Meiose
Meiose é uma classe especializada de divisão celular que corta o número de cromossomos pela metade, produzindo quatro células haplóides.
Cada célula haplóide é geneticamente diferente da célula-mãe que a originou e dela vêm as células sexuais, também chamadas de gametas.
Este procedimento ocorre em todos os seres unicelulares (eucarióticos) e multicelulares de reprodução sexuada: animais, plantas e fungos. Quando ocorrem erros na meiose, a aneuploidia é evidente e é a principal causa conhecida de aborto espontâneo e a causa genética mais comum de deficiências.
Fases
O processo meiótico ocorre em duas etapas ou fases: Meiose I e Meiose II. A meiose I, por sua vez, é composta por quatro estágios: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase.
A primeira divisão é a mais especializada das duas divisões: as células que resultam dela são células haplóides.
Nesta fase ocorre uma divisão reducionista do genoma e seu momento mais importante é a prófase, que é uma fase longa e complexa em que ocorre a separação dos cromossomos homólogos.
Na prófase I, os cromossomos homólogos se emparelham e há troca de DNA (recombinação homóloga). Ocorre o cruzamento cromossômico, que é um processo decisivo para o acoplamento de cromossomos homólogos e, conseqüentemente, para a separação específica dos cromossomos na primeira divisão.
As novas misturas de DNA produzidas no cruzamento são uma fonte significativa de variação genética que dá origem a novas combinações de alelos, que podem ser muito favoráveis para a espécie.
Os cromossomos emparelhados e replicados são chamados de bivalentes ou tétrades, que têm dois cromossomos e quatro cromátides, com um cromossomo vindo de cada pai.
O acoplamento de cromossomos homólogos é chamado de sinapse. Neste estágio, as cromátides não-irmãs podem se cruzar em pontos chamados quiasmas (plural; quiasma singular).
Prófase I é a fase mais longa da meiose. É dividido em cinco subestágios que são nomeados com base na aparência dos cromossomos: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno e diacinesia.
Antes de iniciar o subestágio diploteno, ocorre uma recombinação homóloga e ocorrem cruzamentos entre os cromossomos das cromátides não irmãs, em seus quiasmas. Nesse preciso momento, os cromossomos estão intimamente pareados.
Descrição do diploteno
Diploteno, também chamado de diplonema, (do grego diploo: duplo e tainia: fita ou fio) é o subestágio que sucede o paquiteno. Antes do diploteno, os cromossomos homólogos parearam formando tétrades ou bivalentes (valor genético de ambos os pais), eles são encurtados, espessados e as cromátides irmãs se diferenciam.
Uma estrutura semelhante a um zíper, chamada de complexo sinaptonêmico, forma-se entre os cromossomos que foram emparelhados e se quebram, no estágio de diplóteno, fazendo com que os cromossomos homólogos se separem ligeiramente.
Os cromossomos se desenrolam, permitindo a transcrição do DNA. No entanto, os cromossomos homólogos de cada par formado permanecem intimamente ligados nos quiasmas, as regiões onde ocorreu o cruzamento. Os quiasmas permanecem nos cromossomos até que se separem na transição para a anáfase I.
No diploteno, os complexos sinaptonêmicos se separam, o espaço central se alarga e os componentes desaparecem, permanecendo apenas nas regiões onde havia quiasmas. Também estão presentes os elementos laterais, que são finos e separados uns dos outros.
No diploteno avançado, os eixos são interrompidos e desaparecem, permanecendo apenas nas regiões centromérica e quiasmática.
Após a recombinação, o complexo sinaptonêmico desaparece e os membros de cada par bivalente começam a se separar. No final, os dois homólogos de cada bivalente permanecem unidos apenas nos pontos de cruzamento (chiasmata).
O número médio de quiasmas em espermatócitos humanos é 5, ou seja, vários por bivalente. Em contraste, a proporção de oócitos no paquiteno e diploteno aumenta no desenvolvimento fetal.
À medida que se aproximam do diploteno, os oócitos entram na chamada parada meiótica ou dictioteno. Em aproximadamente seis meses de gestação, todas as células germinativas serão encontradas neste subestágio.
Importância da subestação diploteno
Por volta do oitavo mês de desenvolvimento embrionário, os oócitos estão mais ou menos sincronizados no estágio de diploteno da prófase I.
As células permanecerão nesta subfase do nascimento à puberdade, quando os folículos ovarianos começam a amadurecer um a um e o oócito reinicia a fase final do diploteno.
Durante o processo de oogênese (criação de óvulos), os oócitos humanos param seu processo de maturação no estágio de diploteno, antes do nascimento. Ao atingir a fase de puberdade, o processo é reiniciado, este estado suspenso da divisão meiótica é conhecido como dictioteno ou dictiato.
Quando a ovulação começa, o oócito está entre a primeira e a segunda divisão meiótica. A segunda divisão é suspensa até a fecundação, quando ocorre a anáfase da segunda divisão e o pró-núcleo feminino está pronto para se unir ao masculino.
Essa retomada da maturação dos oócitos ocorre a fim de prepará-los para a ovulação.
Referências
- Biology online, 26/10/2011, «Diplotene», Disponível em: biology-online.org/dictionary/Diplotene
- Cabero, L., Saldívar, D. e Cabrillo, E. (2007). Obstetrícia e medicina materno-fetal. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
- Hartl, D. e Ruvolo, M. (2012). Genética: análise de genes e genomas. Estados Unidos: Jones & Bartlett Learning.
- Nussbaum, RL e McInnes, RR (2008). Thompson & Thompson: Genetics in Medicine. Barcelona: Elsevier Masson.
- Solari, A. (2004). Genética Humana: fundamentos e aplicações em Medicina. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana.