Metafaza u mitozi i mejozi



metafaza to je druga faza mitoze i mejoze. Karakterizira ga poravnanje kromosoma na ekvatoru stanice. Nakon ključnih događaja koji su doveli do kondenzacije kromosoma, oni se moraju mobilizirati.

Da bi se postigla učinkovita segregacija, kromosomi se moraju nalaziti na ekvatorijalnoj ploči. Nakon što su pravilno postavljeni, mogu se kretati prema polovima ćelije tijekom anafaze.

Nije pretjerano uvjeriti se da je metafaza jedna od najvažnijih kontrolnih točaka mitoze i mejoze. U oba slučaja, bitno je da su kromosomi u ekvatorijalnoj ploči i da su kinetohori orijentirani na pravilan način.

U mitozi su kromosomi orijentirani u ekvatorijalnoj ploči tako da izlučuju sestrinske kromatide. U mejozi nalazimo dvije metafaze. U metafazi I, orijentacija bivalenta dovodi do segregacije homolognih kromosoma. U mejozi II postiže se segregacija sestrinskih kromatida.

U svim slučajevima, djelotvorna mobilizacija kromosoma se postiže zahvaljujući organizacijskim centrima za mikrotubule (COM). U životinjskim stanicama organizirani su u centrosomima, dok u biljkama djeluju na nešto složeniji način, ali bez centriola.

Općenito, metafaza jamči simetričnu podjelu stanica. Ali metafaza također može odrediti asimetričnu podjelu, kada je to potreba organizma. Asimetrična podjela je temeljni dio stjecanja identiteta stanica u metazoanima.

indeks

  • 1 Metafaza u mitozi
    • 1.1 Ekvatorska ploča i poravnanje
  • 2 Metafaza u mejozi
    • 2.1 Metafaza I
    • 2.2 Metafaza II
  • 3 Reference

Metafaza u mitozi

I u životinjskoj stanici iu povrću postoje mehanizmi koji jamče da su kromosomi smješteni u ekvatorijalnoj ploči. Iako je bila zamišljena prije kao imaginarna linija jednako udaljena između staničnih polova, čini se da je "stvarna".

Naime, u ćeliji postoje mehanizmi koji jamče da kromosomi u stanici koja dijeli dostižu takvu točku. Osim u kontroliranim asimetričnim podjelama, uvijek je tako i ista točka.

Ekvatorska ploča i poravnanje

Doseganje ekvatorijalne ploče i svrstavanje u podjelu su dva neovisna procesa. Oboje kontrolira niz različitih proteina.

Zapravo, sustav "provjere sklopa vretena" sprječava ulazak u anafazu, osim ako su svi kromosomi povezani s nekim vretenastim vlaknima. U kromosomu je vezno mjesto kinetohor. 

U metafazi kinetohore moraju poprimiti bipolarnu orijentaciju. To jest, u prividnom jednom centromeru, postojat će dvije kinetohore. Svaka će biti orijentirana prema suprotnom polu.

Osim sile razdvajanja koje provode centri za mikrotubule, potrebno je uzeti u obzir i snagu vezanja između kromatida i kromosoma..

Kromatide ostaju ujedinjeni djelovanjem mitotskih kohezina. Stoga metafaza započinje čvrsto vezanim sestrinskim kromatidama koje se moraju nalaziti na ekvatoru stanice.

Kada se dostigne sva ekvatorijalna ploča i orijentirana bipolarno pričvršćena na njihova vlakna vretena, metafaza se završava.

Jednom na ekvatoru ćelije, vlakna vretena držat će zajedno kinetohore prema centriolima na suprotnim polovima životinjske stanice. Sile proklizavanja će naknadno odvojiti sestrinske kromatide svakog kromosoma, tako da kompletan skup tih migracija prelazi na svaki stup.

To se može postići samo ako su svi kromosomi smješteni u ekvatorijalnoj ploči stanice. Pokazalo se da, ako je bilo kojem kromosomu potrebno vrijeme da se locira, vlakna vretena to opažaju i čekaju da se sve smjesti kako bi nastavili sa svojom segregacijom.

Metafaza u mejozi

Na način analogan mitozi, meiotičke sestrinske kromatide su također povezane. Ali u ovom slučaju za meiotičke kohezine. Neki su specifični za metafazu I, a ostali su metafaza II.

Osim toga, homologni kromosomi su bili dio procesa poravnavanja, sinapse i umrežavanja. To znači da su nerazdvojni od sinaptenkemskih kompleksa koji su omogućili rekombinaciju i ispravnu segregaciju uključenih molekula DNA. Također ih morate razdvojiti.

Za razliku od mitoze, u mejozi morate odvojiti četiri niza DNA umjesto dva. To se postiže prvo odvajanjem homolognih kromosoma (metafaza I), a zatim sestrinskih kromatida (metafaza II)..

Metafaza I

Ispravan položaj kromosoma u ekvatorijalnoj ploči metafaze I postiže se chiasmasom. Chiasmasi razotkrivaju homologne kromosome tako da su to ono što migrira prema polovima.

Nadalje, iako homologni kromosomi moraju predstavljati bipolarnu orijentaciju, sestrinski kromatidi to ne čine. To jest, u metafazi I, suprotno II, sestrinske kromatide svakog homolognog kromosoma moraju biti monopolarne (i suprotne od homolognog para).

To se postiže specifičnim veznim proteinima za kinetokore sestrinskih kromatida tijekom metafaze I .

Metafaza II

Tijekom metafaze II kromosomi su poravnati u ekvatorijalnoj ploči s kinetokorom svake sestrinske kromatide okrenuti suprotnim polovima. To jest, sada je njegova orijentacija bipolarna. Taj raspored kromosoma je specifičan za protein.

Kontrolirane meiotičke metafaze jamče proizvodnju gameta s točnim brojem i identitetom kromosoma. Inače, može se promicati pojava pojedinaca s važnim kromosomskim aberacijama.

reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. izdanje). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  3. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod u genetsku analizu (11. izdanje). New York: W. H. Freeman, New York, NY, SAD.
  4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mehanizmi kongresije kromosoma tijekom mitoze. Biologija 13, doi: 10.3390 / biology6010013
  5. Ishiguro, K. I. (2018) Cohesin kompleks u mejozi sisavaca. Geni stanicama, doi: 10.1111 / gtc.12652
  6. Tan, C.H., Gašić, I., Huber-Reggi, S.P., Dudka, D., Barišić, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Ekvatorski položaj metafazne ploče osigurava simetrične diobe stanica. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.