Meiose ist eine Art der Zellteilung, bei der die Anzahl der Chromosomen in der Mutterzelle um die Hälfte reduziert wird und vier Gametenzellen entstehen. Dieser Prozess ist notwendig, um Ei- und Samenzellen für die sexuelle Fortpflanzung zu erzeugen. Während der Fortpflanzung, wenn sich Spermien und Eizellen zu einer einzigen Zelle vereinigen, wird die Anzahl der Chromosomen in den Nachkommen wiederhergestellt.
Die Meiose beginnt mit einer diploiden Mutterzelle, d. h. sie hat zwei Kopien jedes Chromosoms. Die Mutterzelle durchläuft eine Runde der DNA-Replikation, gefolgt von zwei separaten Zyklen der Kernteilung. Das Ergebnis dieses Prozesses sind vier Tochterzellen, die haploid sind, d. h. sie enthalten die Hälfte der Chromosomen der diploiden Mutterzelle.
Die Meiose weist sowohl Ähnlichkeiten als auch Unterschiede zur Mitose auf, einem Zellteilungsprozess, bei dem eine Mutterzelle zwei identische Tochterzellen hervorbringt. Die Meiose beginnt nach einer Runde der DNA-Replikation in Zellen der männlichen oder weiblichen Geschlechtsorgane. Der Prozess wird in Meiose I und Meiose II unterteilt, und beide meiotischen Teilungen haben mehrere Phasen. Meiose I ist eine Art der Zellteilung, die nur bei Keimzellen vorkommt, während Meiose II der Mitose ähnlich ist.
Die Meiose I, die erste meiotische Teilung, beginnt mit der Prophase I. Während der Prophase I kondensiert der als Chromatin bezeichnete Komplex aus DNA und Proteinen zu Chromosomen.Die replizierten Chromosomenpaare werden als Schwesterchromatiden bezeichnet und bleiben an einem zentralen Punkt, dem Zentromer, verbunden. Eine große Struktur, die so genannte meiotische Spindel, bildet sich ebenfalls aus langen Proteinen, den so genannten Mikrotubuli, an jeder Seite oder jedem Pol der Zelle. Zwischen Prophase I und Metaphase I bilden die Paare homologer Chromosomen Tetraden. Innerhalb der Tetrade kann sich ein beliebiges Chromatidenpaar überlappen und in einem Crossing-over- oder Rekombinationsprozess miteinander verschmelzen, bei dem DNA-Abschnitte gebrochen, rekombiniert und wieder zusammengefügt werden, um neue Genkombinationen zu erzeugen. In der Metaphase I ordnen sich die homologen Chromosomenpaare auf beiden Seiten der Äquatorialplatte an. In der Anaphase I ziehen sich die Spindelfasern zusammen und ziehen die homologen Chromosomenpaare mit jeweils zwei Chromatiden voneinander weg und zu den beiden Polen der Zelle. Während der Telophase I sind die Chromosomen in den Zellkernen eingeschlossen. Die Zelle durchläuft nun einen Zytokinese genannten Prozess, bei dem sich das Zytoplasma der ursprünglichen Zelle in zwei Tochterzellen teilt. Jede Tochterzelle ist haploid und hat nur einen Chromosomensatz oder die Hälfte der Gesamtzahl der Chromosomen der ursprünglichen Zelle.
MeioseII ist eine mitotische Teilung jeder der haploiden Zellen, die in Meiose I entstanden sind.Während der Prophase II kondensieren die Chromosomen, und es bildet sich ein neuer Satz von Spindelfasern. Die Chromosomen beginnen, sich in Richtung des Äquators der Zelle zu bewegen. Während der Metaphase II richten sich die Zentromere der gepaarten Chromatiden in beiden Zellen entlang der Äquatorialplatte aus. In der Anaphase II trennen sich dann die Chromosomen an den Zentromeren. Die Spindelfasern ziehen die getrennten Chromosomen zu den beiden Polen der Zelle. In der Telophase II schließlich werden die Chromosomen von Kernmembranen umschlossen. Es folgt die Zytokinese, bei der sich das Zytoplasma der beiden Zellen teilt. Am Ende der Meiose gibt es vier haploide Tochterzellen, die sich entweder zu Samenzellen oder zu Eizellen entwickeln.