La unidad estructural y funcional de la vida es la célula. Como tal, la célula ha de crecer y dividirse. El ciclo de vida de una célula, o ciclo celular, contempla dos etapas claramente definidas en eucariontes: interfase y división celular.

Es el período entre dos divisiones sucesivas y en el cual existe una elevada actividad celular. Es el de mayor duración en el ciclo celular, y se distinguen las siguientes etapas:

Si hablamos de células eucariotas podremos distinguir un componente nuclear claramente definido y uno citoplasmático.

La división nuclear o cariocinesis se presenta de dos formas, la mitosis, en la cual las células hijas son idénticas a las células madre, y la meiosis, en la que los productos (gametos en los animales, y esporas o polen en las plantas), presentan aproximadamente la mitad del material genético de la célula parental.

La división del citoplasma original, para dar origen a dos células hijas, se denomina citocinesis.

Una célula se divide generalmente cuando ha doblado su volumen.

Es la división nuclear que se realiza en células eucariontes.

Para un organismo unicelular, mitosis significa reproducción. Para un organismo pluricelular mitosis significa crecimiento y regeneración.

La mitosis es un proceso continuo, pero para su mejor comprensión, y para fines descriptivos, se la divide en cuatro estadios:

• Anafase:

Si ha de haber división celular, tiene lugar la citocinesis.

Una mitosis sin citocinesis da lugar a una célula binucleada.

La meiosis sólo se realiza en células específicas y tiene por objetivo la producción de gametos o esporas según corresponda.

Los gametos presentan la mitad de la dotación cromosómica de una célula somática. Así, en un organismo diploide (2n) donde cada cromosoma presenta dos copias (homólogos), los gametos tendrán sólo una copia de cada uno (n). Es decir, se reduce el contenido de material genético a la mitad, de modo de que cuando los gametos se fusionan para formar un cigoto, el número original de cromosomas se restablece.

Antes del inicio de la meiosis ocurre una replicación del material genético. En la meiosis se identifican las siguientes etapas:

En esta etapa ocurre desintegración de la membrana nuclear, desaparición del nucléolo y formación del huso mitótico. Se ha dividido en cinco estadios:

• Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y las cromátidas hermanas permanecen unidas por sus respectivos centrómeros.
• Telofase I: Se reorganizan los núcleos y se produce citocinesis. En cada núcleo habrá una sola serie de cromosomas, duplicados, y modificados por el entrecruzamiento.

Luego de esta fase, hay una breve interfase, llamada intercinesis, en la cual no ocurre duplicación del material genético.

La meiosis II es básicamente una división mitótica, en que las cromátidas de cada cromosoma son arrastradas hacia los polos opuestos de la célula. Por cada célula original que entra en meiosis I se producen cuatro células en la telofase II.

La anafase I separa cromosomas maternos de paternos. La anafase II separa centrómeros hermanos.

La importancia de la meiosis como proceso biológico radica en que, en primer lugar, reduce el material genético a la mitad, de tal manera que cada célula hija recibe un juego cromosómico haploide completo.

En segundo lugar, debido al entrecruzamiento existe la posibilidad de aumentar la variabilidad, aumentando las combinaciones alélicas de los gametos. También se producen nuevas combinaciones como resultado del proceso de segregación independiente, por el cual cromosomas maternos y paternos se combinan en forma independiente en cada gameto.

El proceso por el que se generan nuevas combinaciones alélicas, ya sea por entrecruzamiento o por segregación independiente, se llama recombinación, y es de gran importancia para la evolución de las especies.

Existen varios modelos disponibles para explicar el entrecruzamiento y todos comparten ciertas características en común. Primero todos están basados en las propuestas de Robin Holliday y Harold L.K. Whitehouse en 1964. Segundo existe dependencia de la complementariedad entre las hebras de DNA para la precisión del intercambio y finalmente cada modelo descansa en una serie de procesos enzimáticos.

Un modelo se ilustra en la siguiente figura:

c.- Los extremos de estas hebras, producidos por los cortes, se desplazan y se aparean con su complemento que se encuentra en el dúplex opuesto.

d.- Luego una DNA ligasa sella los extremos libres creando un dúplex híbrido conocido como heterodúplex de DNA. El intercambio crea una molécula llamada puente cruzado o estructura Holliday.

e.- La posición de este puente cruzado puede mover hacia abajo los cromosomas producto de una migración de los brazos.

f.- Si este dúplex ahora se separa.

g.- Su porción final rota en 180°, una estructura intermedia plana se forma llamada Forma Chi.

h.- Si las dos hebras involucradas en el intercambio son ahora cortadas por una endonucleasa,

i.- y son ligadas se forman dúplex recombinantes. La posición de los alelos es alterada como resultado del entrecruzamiento.

Fotografías de microscopia electrónica que visualizan una forma Chi de bacteria mostrando cuando 4 brazos de un dúplex juntos unidos por un solo punto de intercambio evidencian el modelo anteriormente explicado.