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La I divisione meiotica porta alla produzione di un ovocita secondario e di un globulo polare, e questa si completa poco prima dell’ovulazione. L’ovocita secondario subisce quindi la seconda divisione meiotica, bloccandosi in metafase II prima della fecondazione

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Queste cellule vanno incontro a meiosi, bloccandosi nella profase I meiotica: nei mammiferi rimangono segregate in questa fase dall’età fetale fino al raggiungimento della maturità sessuale e della conseguente follicologenesi

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Per gametogenesi si intende quel processo che ha luogo nelle gonadi e porta alla formazione dei gameti.
La spermatogenesi rappresenta un complesso di fenomeni differenziativi e maturativi della linea germinale, che avvengono all’interno dei tubuli seminiferi del testicolo. Gli spermatogoni sono classificati in due tipologie: - spermatogoni A; - spermatogoni B, che iniziano la prima divisione meiotica.
Nelle femmine, le ovaie, poste sotto il controllo dell’ipofisi, esplicano due differenti attività che rappresentano la produzione di ovuli, fondamentali per il processo riproduttivo, e la secrezione di ormoni

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La Mitosi è una singola divisione nucleare durante la quale i cromatidi fratelli si disgiungono (si separano) l’uno dall’altro e vengono distribuiti alle due cellule figlie dando luogo a due cellule figlie diploidi identiche tra loro e alla cellula madre. Ø Durante la mitosi i cromosomi omologhi non si associano mai fisicamente.  La Meiosi consiste di due divisioni nucleari successive ad una sola duplicazione del DNA: meiosi I e meiosi II. Ø Durante la profase I della meiosi,i cromosomi omologhi si appaiono formando le tetradi. Ø Durante la meiosi I si disgiungono i cromosomi omologhi, mentre nella meiosi II si disgiungono i cromatidi fratelli. Ø La meiosi si conclude con la produzione di 4 cellule aploidi geneticamente differenti.

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Il crossing-over è un processo di frattura e successiva saldatura tra i cromatidi non fratelli dei due cromosomi omologhi, il quale determina lo scambio di materiale genetico.  aumenta la variabilità genetica

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Il complesso sinaptinemale si sviluppa mettendo in evidenza il prodotto della replicazione del DNA e costituendo una struttura detta tetrade in cui avviene scambio di materiale genetico tra un cromatidio dell’omologo materno e un cromatidio dell’omologo paterno, cioè tra i cromatidi non fratelli dei cromosomi omologhi.

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Il complesso sinaptinemale è una complessa struttura proteica a cerniera che aggancia e tiene uniti i due cromosomi omologhi durante la profase I della meiosi. Questo complesso ha 2 diversi elementi: •elementi laterali, che iniziano ad attaccarsi ai singoli cromosomi durante il leptotene; •elemento centrale, che effettivamente li tiene insieme, e che si forma solo nello zigotene. Negli eucarioti superiori, la formazione di questi complessi è strettamente associata con il crossing-over

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LE ZIE PAZZE DI DIANA

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Leptotene: i cromosomi si contraggono e diventano visibili. Zigotene: i cromosomi continuano a condensarsi; i cromosomi omologhi si appaiano e ha inizio la sinapsi, cioè la formazione di un legame molto stretto tra le coppie. Ogni coppia di cromosomi omologhi sinaptici è costituita da quattro cromatidi chiamati bivalente o tetrade. Pachitene: i cromosomi si accorciano e si addensano e fra i cromosomi omologhi si sviluppa un tripartito. AVVIENE IL CROSSING-OVER. Diplotene: i centromeri dei cromosomi appaiati si separano; i due omologhi rimangono uniti al livello del chiasma che è il risultato del crossing-over. Diacinesi: in questa fase si ha la contrazione dei cromosomi con scomparsa del nucleolo e della membrana nucleare e formazione delle fibre del fuso.

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Le due divisioni, separate da una breve intercinesi, sono indicate come I e
II divisione meiotica:
- Nella I divisione meiotica, si osserva una divisione riduzionale: in profase l’assetto cromosomico è 2n che diventa n.
- Durante la II divisione meiotica, di tipo equazionale, ciascuna diade si separa ottenendo un cromosoma (rimane n).

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Appena prima della divisione, nella cellula sono visibili le coppie di cromosomi omologhi, chiamati così poiché hanno la stessa taglia, forma e tipo di costrizione. CROMOSOMI OMOLOGHI: sono cromosomi identici solo dal punto di vista morfologico. Non sono quindi del tutto identici come i cromatidi, perché non portano le stesse informazioni genetiche.

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Meiosi: processo mediante il quale una cellula eucariotica con corredo cromosomico diploide (2 n) dà origine a quattro cellule con corredo cromosomico aploide (n): i gameti (maschili o femminili, spermatozoi e uova). Questo è possibile grazie a 2 divisioni precedute da una sola fase S

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La separazione delle cellule animali avviene grazie alla formazione di un solco di scissione , cioè un’intaccatura della membrana plasmatica . Nelle cellule vegetali , la citodieresi implica la sintesi di una nuova membrana plasmatica, generata da vescicole che si fondono formando una piastra cellulare , e di una nuova parete cellulare .

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Il fuso mitotico è composto da: • Microtubuli polari, nella regione equatoriale, si sovrappongono al centro della cellula, regolano forma e simmetria del fuso; • Microtubuli del cinetocore, si agganciano al cinetocore in corrispondenza del centromero; • Microtubuli dell’aster, si irradiano in tutte le direzioni dal centrosoma e generano la forza necessaria per la separazione dei poli.

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Si definisce quindi centrosoma una struttura non membranosa posta vicino al nucleo e circondata da una massa amorfa di materiale pericentriolare, preposta alla formazione, alla demolizione e all'organizzazione dei microtubuli della cellula.

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I cromatidi fratelli sono legati da un complesso proteico a forma di anello detto coesina. Intanto nel citoplasma i centrosomi, composti da coppie di centrioli orientate ad angolo retto e duplicati durante l’interfase, cominciano a formare il fuso mitotico. Esso è costituito da microtubuli, organizzati a formare un fuso mantellare ed uno cromosomiale

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Nel cariotipo umano le regioni organizzatrici del nucleolo si trovano in corrispondenza delle cinque coppie di cromosomi acrocentrici: gruppo D (numero 13, 14 e 15) e gruppo G (numeri 21 e 22). Inoltre, la costrizione secondaria è subtelomerica e la parte superiore del cromosoma viene chiamata satellite cromosomico

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La fase M coinvolge due principali processi, mitosi e citocinesi (o citodieresi). La mitosi produce due nuclei identici alla cellula madre e inizia al termine della fase G2. La citocinesi è la divisione del citoplasma cellulare per formare due cellule figlie

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L’azione anormale degli oncogeni e dei geni soppressori dei tumori provoca un’espressione esagerata dei geni per la ciclina e la produzione di proteina p53 non funzionante; in generale, quando i protoncogeni diventano oncogeni l’apoptosi non avviene

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L’apoptosi è un meccanismo molto importante per la prevenzione della cancerogenesi. Nel cancro la cellula perde il controllo del ciclo cellulare a causa di mutazioni di due tipi di geni:
• i protoncogeni , che codificano per proteine che promuovono il ciclo cellulare e inibiscono l’apoptosi;
• i geni soppressori dei tumori , che codificano per proteine che inibiscono il ciclo cellulare e favoriscono l’apoptosi.

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Arresto della cellula in G1 per la presenza di DNA danneggiato che necessita di essere riparato, attivato da p53. §Se i danni subiti dal DNA sono di notevole entità, p53 attiva il macchinario apoptotico. §Se p53 manca o non è funzionante, il DNA viene comunque replicato ed aumenta il tasso di mutazione

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In caso di non superamento del checkpoint, esistono alcuni meccanismi che possono bloccare il procedere delle fasi del ciclo cellulare, spesso dovuti a proteine inibitrici delle Cdk, come la proteina p53

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La prima proteina prodotta è la ciclina D, che si associa a Cdk 4 e 6. Nella fase G1 tardiva compare la ciclina E, che attiva e si associa alla Cdk 2. Durante la fase S del ciclo, sono prodotte le cicline A, che si associano alle Cdk 2. Infine, a partire dall’inizio della fase G2 è prodotta la ciclina B che si associa al Cdk 1.

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Il sistema di controllo agisce grazie a specifiche interazioni tra alcune proteine, soprattutto attraverso fosforilazioni e defosforilazioni. Gran parte delle reazioni che regolano il ciclo cellulare sono catalizzate da chinasi specifiche dette protein chinasi ciclina-dipendenti (Cdk). Si attua quindi un processo di attivazione e disattivazione ciclica di complessi proteici che innescano o regolano replicazione del DNA, mitosi e citocinesi. L’attività delle Cdk viene a sua volta regolata da componenti proteiche dette cicline,

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Nella fase G1 vengono controllate le dimensioni cellulari, la presenza di nutrienti ed eventuali danni al DNA. La cellula entra in fase G0 (quiescenza) o, se il DNA è danneggiato irreparabilmente, avviene l’apoptosi. Nella fase G2 ed M è controllata la corretta replicazione del DNA. In fase M (metafase-anafase) si verifica il corretto assemblaggio dei cromosomi al fuso

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Dato che è un processo estremamente importante, sono presenti dei punti di controllo o checkpoints, localizzati nelle transizioni G1/S (start), G2/M e tra metafase e anafase in M

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La durata del ciclo varia moltissimo a seconda del tipo cellulare: • Cellule estremamente specializzate hanno perso la capacità di dividersi (cellule nervose, muscolari) • Cellule che normalmente non si dividono ma possono essere indotte a dividersi a seguito di uno stimolo (epatociti, linfociti) • Cellule che si dividono normalmente

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Fase G1: crescita e normale metabolismo Fase S: replicazione del DNA e sintesi degli istoni
Fase G2: Aumento della sintesi proteica in preparazione della divisione

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Il CICLO CELLULARE è una serie di eventi ordinati che avviene nelle cellule eucariotiche e che porta alla crescita e alla duplicazione cellulare. Il ciclo cellulare viene suddiviso in INTERFASE e MITOSI. (8-20 ORE)

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La meiosi è invece implicata nella formazione dei gameti (spermatogenesi e oogenesi)

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Alla mitosi è affidata la crescita dell’organismo nel corso dello sviluppo, oltre che la riparazione dei tessuti per tutta la vita

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Il ciclo vitale di molti organismi comprende sia la mitosi sia la meiosi

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Alcuni organismi si dividono per gemmazione, in cui si produce una protuberanza o gemma, che cresce e matura e si separa dalla cellula madre. Questa modalità è tipica dei miceti. Altre cellule (vegetali) si dividono per frammentazione, in cui le pareti cellulari si accrescono all’interno della cellula che si scinde in numerose nuove cellule.

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I batteri si dividono per scissione binaria, dando origine a due cellule figlie identiche tra loro e alla cellula madre. La durata di ogni scissione è di circa 20 minuti.

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Le cellule staminali sono cellule indifferenziate, presenti in determinate localizzazioni, che mantengono la capacità di differenziarsi in cellule specializzate

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Le cellule somatiche sono tutte le cellule che formano il corpo di un organismo adulto, ad eccezione dei gameti.

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Negli organismi pluricellulari, la divisione cellulare asessuata avviene quando essi crescono e quando riparano i loro tessuti.

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Durante la riproduzione sessuata, due gameti (cellula uovo e spermatozoo) si uniscono e la prole riceve una combinazione del DNA dei genitori.

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La divisione cellulare avviene quando una cellula «madre» si divide, producendo due nuove cellule figlie

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Nella riproduzione asessuata, ciascuna cellula figlia riceve una copia del DNA della cellula madre.