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Die Meiose ist eine spezialisierte Form der Zellteilung, die den diploiden Chromosomensatz halbiert, um haploide Keimzellen zu erzeugen und durch Rekombination die genetische Vielfalt zu erhöhen.
Während die Mitose der Vermehrung von Körperzellen dient, ist die Meiose (Reifeteilung) essenziell für die geschlechtliche Fortpflanzung. Ihr Ziel ist die Bildung von Gameten (Keimzellen), also Spermien und Eizellen, die nur einen einfachen (haploiden, 1n) Chromosomensatz besitzen. Würden Keimzellen diploid bleiben, würde sich die Chromosomenzahl bei jeder Befruchtung verdoppeln.
Die Meiose gliedert sich in zwei Hauptabschnitte: die Meiose I (Reduktionsteilung) und die Meiose II (Äquationsteilung). Vor Beginn der Meiose findet in der Interphase eine DNA-Replikation statt, sodass jedes Chromosom zunächst aus zwei identischen Schwesterchromatiden besteht (2n, 4c-Zustand).
In der Prophase I geschieht der für die Genetik wichtigste Schritt: die Paarung der homologen Chromosomen (entsprechende Chromosomenpaare von Mutter und Vater). Dabei kommt es zum Crossing-over, einem physischen Stückaustausch zwischen Nicht-Schwesterchromatiden. Diesen Vorgang nennt man intrachromosomale Rekombination, da Gene auf einem Chromosom neu gemischt werden.
In der Anaphase I werden die homologen Chromosomenpaare getrennt und auf die zwei entstehenden Tochterzellen verteilt. Im Gegensatz zur Mitose werden hier also nicht die Chromatiden getrennt, sondern die ganzen Chromosomen. Da die Verteilung der mütterlichen und väterlichen Chromosomen zufällig erfolgt, spricht man von interchromosomaler Rekombination.
Am Ende der Meiose I liegen zwei haploide Zellen vor, die jedoch noch Chromosomen aus jeweils zwei Chromatiden besitzen (1n, 2c). Die Meiose II schließt sich nach einer kurzen Ruhephase (Interkinese) ohne erneute DNA-Replikation an. Sie verläuft mechanisch wie eine Mitose: Die Schwesterchromatiden werden am Zentromer getrennt.
Das Endergebnis der Meiose sind vier genetisch unterschiedliche, haploide Tochterzellen mit Ein-Chromatid-Chromosomen (1n, 1c). Diese Zellen bilden die biologische Grundlage für die geschlechtliche Fortpflanzung und die individuelle Einzigartigkeit jedes Nachkommens.
