METAFAZĖ: SERGANT MITOZĖ IR MEJOZĖ - BIOLOGIJA - 2025

Metafazės antroji pakopa, mitozės ir mejozės. Jam būdingas chromosomų sulyginimas ties pusiauju ląstelės. Po pagrindinių profazės įvykių, kurie sąlygojo chromosomų kondensaciją, jos turi būti mobilizuotos.

Kad būtų galima veiksmingai atskirti, chromosomos turi būti išdėstytos pusiaujo plokštumoje. Teisingai išdėstę, anafazėje jie gali pereiti prie ląstelės polių.

Mitozinės metafazės metu chromosomos išlygintos pusiaujo ląstelės plokštėje. Paimta iš „commons.wikimedia.org“

Ne per daug sakoma, kad metafazė yra vienas iš svarbiausių mitozės ir mejozės tikrinimo taškų. Abiem atvejais svarbu, kad chromosomos būtų pusiaujo plokštumoje ir tinkamai orientuotos kinetochorose.

Mitozėje chromosomos orientuojasi pusiaujo plokštelėje taip, kad išskiria seserines chromatides. Mejozėje randame dvi metafazes. I metafazėje biovalentų orientacija lemia homologinių chromosomų atsiskyrimą. II mejozės metu pasiekiama seserinių chromatidžių segregacija.

Visais atvejais efektyvus chromosomų mobilizavimas pasiekiamas mikrotubulų organizavimo centrų (COM) dėka. Gyvūnų ląstelėse jie yra organizuojami centrosomose, o augaluose veikia šiek tiek sudėtingesniu būdu, tačiau be centriolelių.

Apskritai, metafazė garantuoja simetrišką ląstelių dalijimąsi. Bet metafazė taip pat gali nulemti asimetrinį pasiskirstymą, kai tai yra organizmo poreikis. Asimetrinis dalijimasis yra pagrindinė ląstelių tapatumo įgijimo dalis metazoanuose.

Metafazė mitozėje

Tiek gyvūnų, tiek augalų ląstelėse yra mechanizmai, garantuojantys, kad chromosomos yra pusiaujo plokštelėje. Nors anksčiau ji buvo sumanyta kaip įsivaizduojama linija, esanti tolygiai tarp ląstelių polių, ji atrodo „tikra“.

„Silvia3“, iš „Wikimedia Commons“

Tai yra, ląstelėje yra mechanizmai, užtikrinantys, kad dalijančioje ląstelėje chromosomos pasiektų tą tašką. Išskyrus kontroliuojamus asimetrinius skilimus, taip yra visada ir tuo pačiu tašku.

Pusiaujo plokštė ir išlyginimas

Pusiaujo plokštės pasiekimas ir pamušalas iki padalijimo yra du nepriklausomi procesai. Abu yra kontroliuojami skirtingų baltymų rinkinio.

Tiesą sakant, „verpstės agregato patikros“ sistema neleidžia patekti į anafazę, nebent visos chromosomos yra sujungtos su kokiu nors verpstės pluoštu. Chromosomoje surišimo vieta yra kinetochorija.

Metafazėje kinetochoros turi būti bipolinės. Tai yra, viename akivaizdžiame centromere bus du kinetochoros. Kiekvienas iš jų bus nukreiptas į priešingą stulpą.

Be atskyrimo jėgos, kurią veikia mikrotubulų organizaciniai centrai, reikia atsižvelgti ir į chromatidžių ir chromosomų sujungimo jėgą.

Chromatidai išlieka prisirišę veikdami mitozines cohesins. Todėl metafazėje prasideda glaudžiai sujungtos seserinės chromatidės, kurios turi būti ląstelės pusiaujuje.

Kai jie visi pasiekia pusiaujo plokštę ir bipoliariai orientuojasi prie savo verpstės pluošto, metafazė baigiasi.

Patekę į ląstelės pusiaują, verpstės pluoštai laikys kinetochorus, pritvirtintus prie centrioolių priešinguose gyvūninės ląstelės poliuose. Traukos jėgos vėliau atskiria kiekvienos chromosomos seserines chromatides, kad visas jų rinkinys migruotų į kiekvieną polių.

Sesuo chromatidai yra rišlūs ir pritvirtinti prie mikrotubulių. Modifikuota iš https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png

Tai galima pasiekti tik tuo atveju, jei visos chromosomos yra ląstelės pusiaujo plokštelėje. Įrodyta, kad jei bet kuriai chromosomai reikia laiko nustatyti, verpstės pluoštai ją suvokia ir tikimasi, kad visos jos yra išdėstytos, kad galėtų atsiriboti.

Metazėje esanti metafazė

Meiotinis pasidalijimas. Paimta iš es.wikipedia.org

Analogiškai mitozei taip pat pridedamos mejozinės seserinės chromatidės. Bet šiuo atveju meiotinėmis cohesins. Kai kurie būdingi I metafazei, kiti - II metafazei.

Be to, homologinės chromosomos buvo derinimo, sinapsių ir kryžminio proceso dalis. Tai yra, jie neatsiejami nuo sinaptoneminių kompleksų, leidusių rekombinuoti ir teisingai atskirti dalyvaujančias DNR molekules. Jūs taip pat turite juos atskirti.

Skirtingai nuo mitozės, mejozės metu jūs turite atskirti keturias DNR grandines, o ne dvi. Tai pasiekiama pirmiausia atskyrus homologines chromosomas (I metafazė), o paskui sesuo chromatides (II metafazė).

I metafazė

Teisinga chromosomų padėtis I metafazės pusiaujo plokštelėje pasiekiama chiasmomis. Chiasmai išskiria homologines chromosomas taip, kad būtent jos migruoja link polių.

Be to, nors homologinės chromosomos turi turėti bipolinę orientaciją, seserinės chromatidės neturi. T. y. I metafazėje, priešingai nei II, kiekvienos homologinės chromosomos seserinės chromatidės turi būti monopolinės (ir priešingos homologinės poros chromosomoms).

Tai pasiekiama specifiniais baltymais, kurie I metafazės metu jungiasi su seserų chromatidų kinetochoromis.

II metafazė

II metafazės metu chromosomos išsidėsto pusiaujo plokštumoje su kiekvienos seseries kinetochorija, nukreipta į priešingus polius. Tai yra, dabar jūsų orientacija yra dvipolė. Tokia chromosomų struktūra yra būdinga baltymams.

Kontroliuojamos meiotinės metafazės garantuoja lytinių ląstelių, turinčių tinkamą chromosomų skaičių ir tapatumą, gamybą. Priešingu atveju gali būti skatinamas asmenų, turinčių reikšmingų chromosomų aberacijų, atsiradimas.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6-asis leidimas). „WW Norton & Company“, Niujorkas, NY, JAV.
2. Goodenough, UW (1984) genetika. „WB Saunders Co. Ltd“, Filadelfija, PA, JAV.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11-asis leidimas). Niujorkas: WH Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
4. Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Chromosomų kongreso mechanizmai mitozės metu. Biologija 13, doi: 10.3390 / biology6010013
5. Ishiguro, KI (2018) Kohesino kompleksas žinduolių mejozėje. Genai į ląsteles, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafazinės plokštelės pusiaujo padėtis užtikrina simetrišką ląstelių dalijimąsi. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.