Metafáza v mitóze a meióze



metafáz je to druhá fáza mitózy a meiózy. Je charakterizovaná zarovnaním chromozómov na rovníku bunky. Po kľúčových udalostiach proroctva, ktoré viedli ku kondenzácii chromozómov, musia byť mobilizované.

Na dosiahnutie účinnej segregácie musia byť chromozómy umiestnené na rovníkovej doske. Po správnom umiestnení môžu migrovať smerom k pólom bunky počas anafázy.

Nie je prehnané, aby sme zaistili, že metafáza je jedným z najdôležitejších kontrolných bodov mitózy a meiózy. V obidvoch prípadoch je nevyhnutné, aby chromozómy boli v rovníkovej doske a aby boli kinetochores správne orientované..

V mitóze sú chromozómy orientované v rovníkovej doske tak, že vylučujú sesterské chromatidy. V meióze nájdeme dve metafázy. V metafáze I vedie orientácia bivalentov k segregácii homológnych chromozómov. V meióze II sa dosahuje segregácia sesterských chromatidov.

Vo všetkých prípadoch sa vďaka mobilizačným centrám mikrotubulov (COM) dosahuje účinná mobilizácia chromozómov. V živočíšnych bunkách sú organizované v centrosómoch, zatiaľ čo v rastlinách pôsobia o niečo zložitejšie, ale bez centriolov.

Všeobecne metafáza zaručuje symetrické rozdelenie buniek. Ale metafáza môže tiež určiť asymetrické rozdelenie, keď je to potreba organizmu. Asymetrické rozdelenie je základnou súčasťou získavania bunkovej identity v metazoánoch.

index

  • 1 Metafáza v mitóze
    • 1.1 Rovníková doska a zarovnanie
  • 2 Metafáza v meióze
    • 2.1 Metafáza I
    • 2.2 Metafáza II
  • 3 Odkazy

Metafáza v mitóze

Ako v živočíšnej bunke, tak v zelenine existujú mechanizmy, ktoré zaručujú, že chromozómy sú umiestnené v rovníkovej doske. Hoci to bolo chápané skôr ako imaginárna čiara, ktorá je medzi bunkovými pólmi rovnaká, zdá sa, že je „skutočná“.

To znamená, že v bunke existujú mechanizmy, ktoré zaručujú, že chromozómy v deliacej sa bunke dosiahnu takýto bod. Okrem kontrolovaných asymetrických delení je to vždy tak a ten istý bod.

Rovníková doska a zarovnanie

Dosiahnutie rovníkovej dosky a zarovnanie k deleniu sú dva nezávislé procesy. Obidve sú kontrolované súborom rôznych proteínov.

V skutočnosti systém "kontroly zostavy vretien" zabraňuje vstupu do anafázy, pokiaľ nie sú všetky chromozómy spojené s niektorým vláknom vretena. V chromozóme je väzbovým miestom kinetochore. 

V metafáze musia kinetochores zaujať bipolárnu orientáciu. To znamená, že v zdanlivo jednom centromere budú dve kinetochory. Každá z nich bude orientovaná na opačný pól.

Okrem separačnej sily pôsobiacej centrami organizácie mikrotubulov sa musí zvážiť aj väzbová sila medzi chromatidmi a chromozómami..

Chromatidy zostávajú spojené pôsobením mitotických kohezínov. Preto metafáza začína s pevne viazanými sesterskými chromatidami, ktoré musia byť umiestnené v rovníku bunky.

Po dosiahnutí všetkých rovníkových dosiek a orientovaní bipolárne pripojených k ich príslušným vláknam vretena, končí metafáza.

Akonáhle sa v rovníku bunky, vlákna vretena budú držať pohromade kinetochores na centrioles na opačných póloch zvieracej bunky. Trakčné sily následne oddelia sesterské chromatidy každého chromozómu, takže ich kompletný súbor migruje do každého pólu.

Toto je možné dosiahnuť len vtedy, ak sú všetky chromozómy umiestnené v rovníkovej doske bunky. Ukázalo sa, že ak nejaký chromozóm vyžaduje určitý čas na lokalizáciu, vlákna vretena ho vnímajú a čakajú, kým sa všetky umiestnia, aby pokračovali v jeho segregácii.

Metafáza v meióze

Podobným spôsobom ako mitóza sú tiež spojené meiotické sesterské chromatidy. Ale v tomto prípade pre meiotické kohezíny. Niektoré sú špecifické pre metafázu I a iné sú metafáza II.

Okrem toho, homológne chromozómy boli súčasťou procesov zosúladenia, synapsie a sieťovania. To znamená, že sú neoddeliteľné od synaptonemických komplexov, ktoré umožnili rekombináciu a správnu segregáciu príslušných molekúl DNA. Musíte ich tiež oddeliť.

Na rozdiel od mitózy, v meióze musíte oddeliť štyri reťazce DNA namiesto dvoch. To sa dosiahne najprv separáciou homológnych chromozómov (metafáza I) a potom sesterských chromatidov (metafáza II)..

Metafáza I

Správna poloha chromozómov v rovníkovej platni metafázy I je dosiahnutá chiasmas. Chiasmy vystavujú homológne chromozómy tak, že sú to, čo migrujú smerom k pólom.

Okrem toho, hoci homológne chromozómy musia vykazovať bipolárnu orientáciu, sesterské chromatidy nie. To znamená, že v metafáze I, na rozdiel od II, sesterské chromatidy každého homológneho chromozómu musia byť monopolárne (a opačné ako homológny pár)..

To sa dosahuje špecifickými väzbovými proteínmi na kinetochory sesterských chromatidov počas metafázy I .

Metafáza II

Počas metafázy II sú chromozómy zarovnané v rovníkovej doske s kinetochorom každej sesterskej chromatidy oproti opačným pólom. To znamená, že teraz je jeho orientácia bipolárna. Toto usporiadanie chromozómov je špecifické pre proteín.

Kontrolované meiotické metafázy zaručujú produkciu gamét so správnym počtom a identitou chromozómov. V opačnom prípade sa môže podporiť výskyt jedincov s dôležitými chromozómovými odchýlkami.

referencie

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. vydanie). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd., Philadelphia, PA, USA.
  3. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11. vydanie). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mechanizmy chromozómovej kongresie počas mitózy. Biológia 13, doi: 10.3390 / biológia6010013
  5. Ishiguro, K. I. (2018) Komplex kohezínov v meióze cicavcov. Gény do buniek, doi: 10.1111 / gtc.12652
  6. Tan, C. H., Gasic, I., Huber-Reggi, S. P., Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Rovníková poloha dosky metafázy zabezpečuje symetrické delenie buniek. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.