Метафаза в митоза и мейоза



на метафаза това е вторият етап на митоза и мейоза. Характеризира се с подреждането на хромозомите на екватора на клетката. След ключовите събития на профазата, които са довели до кондензацията на хромозомите, те трябва да бъдат мобилизирани.

За да се постигне ефективна сегрегация, хромозомите трябва да бъдат разположени на екваториалната плоча. След като са правилно позиционирани, те могат да мигрират към полюсите на клетката по време на анафаза.

Не е преувеличено да се гарантира, че метафазата е една от най-важните контролни точки на митозата и мейозата. И в двата случая е от съществено значение хромозомите да са в екваториалната плоча, а кинетохорите да са ориентирани по правилния начин..

В митоза хромозомите са ориентирани в екваториалната плоча, така че те отделят сестрински хроматиди. При мейозата откриваме две метафази. В метафаза I ориентацията на бивалентите води до сегрегация на хомоложните хромозоми. При мейоза II се постига сегрегация на сестрински хроматиди.

Във всички случаи ефикасната мобилизация на хромозомите се постига благодарение на центровете за организация на микротубулите (COM). В животинските клетки те са организирани в центрозомите, докато в растенията те действат малко по-сложно, но без центриоли..

Като цяло метафазата гарантира симетрично разделяне на клетките. Но метафазата може да определи и асиметричното разделение, когато това е необходимостта на организма. Асиметричното разделение е основна част от придобиването на клетъчна идентичност в метазои.

индекс

  • 1 Метафазата в митоза
    • 1.1 Екваториална плоча и подравняване
  • 2 Метафазата в мейозата
    • 2.1 Метафаза I
    • 2.2 Метафаза II
  • 3 Препратки

Метафазата в митоза

Както в клетката на животните, така и в зеленчуците съществуват механизми, които гарантират, че хромозомите са разположени в екваториалната плоча. Макар да е била замислена преди като въображаема линия, еквидистантна между клетъчните полюси, тя изглежда "реална".

Това означава, че в клетката има механизми, които гарантират, че хромозомите в разделящата клетка достигат такава точка. Освен в контролираните асиметрични деления, тя винаги е така и същото.

Екваториална плоча и подравняване

Достигането до екваториалната плоча и подравняването му за разделяне са два независими процеса. И двете се контролират от набор от различни протеини.

Всъщност, системата за проверка на "шпинделния монтаж" предотвратява влизането в анафаза, освен ако всички хромозоми не са свързани с някакво вретено влакно. В хромозомата мястото на свързване е кинетохор. 

В метафазата кинетохорите трябва да приемат биполярна ориентация. Тоест, в един очевиден единен центромер, ще има две кинетохори. Всеки един ще бъде ориентиран към противоположния полюс на другия.

В допълнение към силата на разделяне, упражнявана от центровете за организация на микротубулите, задължителната сила между хроматидите и хромозомите също трябва да се вземе под внимание..

Хроматидите остават обединени от действието на митотичните кохезини. Затова метафазата започва със силно свързани сестрински хроматиди, които трябва да бъдат разположени на екватора на клетката.

При достигане на цялата екваториална плоча и ориентирана двуполярно прикрепена към съответните влакна на шпиндела, метафазата завършва.

Веднъж на екватора на клетката, влакната на вретеното ще задържат заедно кинетохорите към центриолите на противоположните полюси на животинската клетка. Силите на сцепление впоследствие ще разделят сестринските хроматими на всяка хромозома, така че пълният набор от тях да мигрира към всеки полюс.

Това може да бъде постигнато само ако всички хромозоми са разположени в екваториалната плоча на клетката. Доказано е, че ако някоя хромозома отнеме време, за да локализира, влакната на вретеното го възприемат и изчакват, докато всички се разположат, за да продължат с нейната сегрегация.

Метафазата в мейозата

По начин, аналогичен на митозата, мейотичните сестрински хроматиди също са свързани. Но в този случай за мейотични кохезини. Някои от тях са специфични за метафазата I, а други са метафаза II.

В допълнение, хомоложни хромозоми са част от процесите на подравняване, синапс и омрежване. Тоест, те са неотделими от синаптенемичните комплекси, които са позволили рекомбинацията и правилната сегрегация на участващите ДНК молекули. Вие също трябва да ги разделяте.

За разлика от митозата, при мейозата трябва да отделите четири низа от ДНК вместо две. Това се постига чрез първо разделяне на хомоложните хромозоми (метафаза I), а след това и сестринските хроматиди (метафаза II)..

Метафаза I

Правилното положение на хромозомите в екваториалната плоча на метафазата I се постига чрез хиазми. Хиазмите разкриват хомоложните хромозоми, така че това е това, което мигрира към полюсите.

Освен това, въпреки че хомоложните хромозоми трябва да имат биполярна ориентация, сестринските хроматиди не го правят. Тоест, в метафаза I, противно на II, сестринските хроматиди на всяка хомоложна хромозома трябва да бъдат монополярни (и противоположни на тези на хомоложната двойка)..

Това се постига чрез специфични свързващи протеини към кинетохорите на сестринските хроматиди по време на метафаза I .

Метафаза II

По време на метафазата II хромозомите се подравняват в екваториалната плоча с кинетохора на всяка сестринска хроматида, обърната срещу противоположни полюси. Тоест сега ориентацията му е биполярна. Това подреждане на хромозомите е специфично за протеина.

Контролираните мейотични метафази гарантират производството на гамети с правилния брой и идентичност на хромозомите. В противен случай може да се насърчи появата на индивиди с важни хромозомни аберации.

препратки

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6-то издание). W. Norton & Company, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Генетика. W. B. Saunders Co. Ltd, Филаделфия, Пенсилвания, САЩ.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Въведение в генетичния анализ (11-то изд.). Ню Йорк: У. Х. Фрийман, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
  4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Механизми на конгресия на хромозомите по време на митоза. Биология 13, doi: 10.3390 / biology6010013
  5. Ishiguro, К. I. (2018) Кохезин комплексът в мейозата на бозайниците. Гени към клетки, doi: 10.1111 / gtc.12652
  6. Тан, С. Х., Гасич, И., Хубер-Реджи, С. П., Дудка, Д., Баришич, М., Маято, Х., Мералди, П. (2015) Екваториалната позиция на метафазната плоча осигурява симетрични клетъчни деления. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.