Metafaza v mitozi in mejozah



The metafaze je druga faza mitoze in mejoze. Zanj je značilna poravnava kromosomov na ekvatorju celice. Po ključnih dogodkih, ki so privedli do kondenzacije kromosomov, jih je treba mobilizirati.

Da bi dosegli učinkovito segregacijo, morajo biti kromosomi locirani na ekvatorialni plošči. Po pravilni postavitvi lahko med anafazo migrirajo proti polom celice.

Ni pretirano, da bi zagotovili, da je metafaza ena najpomembnejših kontrolnih točk mitoze in mejoze. V obeh primerih je nujno, da so kromosomi v ekvatorialni plošči in da so kinetokore usmerjene na pravilen način..

V mitozi so kromosomi usmerjeni v ekvatorialno ploščo, tako da izločajo sestrske kromatide. V mejozi najdemo dve metafazi. V metafazi I usmerjenost bivalentov vodi do segregacije homolognih kromosomov. Pri meiozi II se doseže segregacija sestrskih kromatid.

V vseh primerih je učinkovita mobilizacija kromosomov dosežena zaradi organizacijskih centrov mikrotubul (COM). V živalskih celicah so organizirane v centrosomih, v rastlinah pa delujejo nekoliko bolj kompleksno, vendar brez centriolov..

Na splošno metafaza zagotavlja simetrično delitev celic. Toda metafaza lahko določi tudi asimetrično delitev, kadar je potreba po organizmu. Asimetrična delitev je temeljni del pridobitve identitete celic v metazoanih.

Indeks

  • 1 Metafaza v mitozi
    • 1.1 Ekvatorialna plošča in poravnava
  • 2 Metafaza v mejozi
    • 2.1 Metafaza I
    • 2.2 Metafaza II
  • 3 Reference

Metafaza v mitozi

Tako v živalski celici kot v zelenjavi obstajajo mehanizmi, ki zagotavljajo, da se kromosomi nahajajo v ekvatorialni plošči. Čeprav je bila zamišljena kot imaginarna linija, enakovredna med celičnimi poli, se zdi, da je "resnična"..

To pomeni, da v celici obstajajo mehanizmi, ki zagotavljajo, da kromosomi v delilni celici dosežejo to točko. Razen v nadzorovanih asimetričnih delitvah je vedno tako in ista točka.

Ekvatorska plošča in poravnava

Doseganje ekvatorialne plošče in usklajevanje z delitvijo sta dva neodvisna procesa. Oboje nadzoruje niz različnih beljakovin.

Pravzaprav sistem "preverjanja montaže vretena" preprečuje vstop v anafazo, razen če so vsi kromosomi povezani z nekaterimi vlakni vretena. V kromosomu je vezavno mesto kinetohor. 

V metafazi morajo kinetokore prevzeti bipolarno orientacijo. To pomeni, da bosta v navideznem enotnem centromerju obstajala dva kinetokora. Vsak bo usmerjen v nasprotni pol drugega.

Poleg sile ločevanja, ki jo izvajajo središča za mikrotubule, je treba upoštevati tudi vezalno silo med kromatidami in kromosomi..

Kromatide združuje delovanje mitotičnih kohezin. Zato se metafaza začne s tesno vezanimi sestrskimi kromatidami, ki se morajo nahajati na ekvatorju celice.

Ko se doseže vsa ekvatorialna plošča in se usmeri bipolarno pritrjena na njuna vlakna vretena, se metafaza konča.

Ko se enkrat na ekvatorju celice, vlakna vretena držijo skupaj kinetokore do centriolov na nasprotnih polih živalske celice. Vlečne sile bodo nato ločile sestrske kromatide vsakega kromosoma, tako da bo celoten sklop teh migracij prešel na vsako polo.

To je mogoče doseči le, če se vsi kromosomi nahajajo v ekvatorialni plošči celice. Dokazano je bilo, da če katerikoli kromosom najde čas, ga vlakna vretena zaznajo in počakajo, da se vsi nahajajo, da bi nadaljevali s segregacijo..

Metafaza v mejozi

Na način, podoben mitozi, so povezane tudi meiotične sestrske kromatide. Toda v tem primeru za meiotike. Nekatere so specifične za metafazo I, druge pa za metafazo II.

Poleg tega so bili homologni kromosomi del poravnav, sinaps in procesov zamreženja. To pomeni, da so neločljivo povezane s sinaptokemičnimi kompleksi, ki so omogočili rekombinacijo in pravilno segregacijo vključenih molekul DNA. Prav tako jih morate ločiti.

Za razliko od mitoze morate v mejozi ločiti štiri nize DNK namesto dveh. To dosežemo tako, da najprej ločimo homologne kromosome (metafaza I) in nato sestrske kromatide (metafaza II)..

Metafaza I

Pravilni položaj kromosomov v ekvatorialni plošči metafaze I se doseže s chiasmasami. Chiasmas razkrivajo homologne kromosome, tako da so to tiste, ki se selijo proti polom.

Čeprav morajo homologni kromosomi imeti bipolarno usmerjenost, sestrske kromatide nimajo. To pomeni, da v metafazi I, v nasprotju z II, sestrske kromatide vsakega homolognega kromosoma morajo biti monopolarne (in nasprotno od homolognega para).

To dosežemo s specifičnimi veznimi beljakovinami za kinetokore sestrskih kromatid med metafazo I .

Metafaza II

Med metafazo II so kromosomi poravnani v ekvatorialni plošči s kinetohorom vsake sestrske kromatide, obrnjene proti nasprotnim polom. To pomeni, da je zdaj njegova usmeritev bipolarna. Ta razporeditev kromosomov je specifična za beljakovine.

Kontrolirane meiotične metafaze zagotavljajo proizvodnjo gamet s pravilnim številom in identiteto kromosomov. V nasprotnem primeru lahko spodbujamo pojav posameznikov s pomembnimi kromosomskimi aberacijami.

Reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. izdaja). W. W. Norton & Company, New York, NY, ZDA.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ZDA.
  3. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11. izd.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, ZDA.
  4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mehanizmi kromosomske kongresije med mitozo. Biologija 13, doi: 10.3390 / biology6010013
  5. Ishiguro, K. I. (2018) Kohezinski kompleks v mejozi sesalcev. Geni celicam, doi: 10.1111 / gtc.12652
  6. Tan, C.H., Gasic, I., Huber-Reggi, S.P., Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Ekvatorski položaj metafazne plosce zagotavlja simetrične celicne delitve. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.