Metafase i mitose og meiose

Det metafase det er den anden fase af mitose og meiose. Det er kendetegnet ved justering af kromosomer ved ækvator i cellen. Efter de vigtigste begivenheder i profasen, der førte til kondensering af kromosomerne, skal de mobiliseres.

For at opnå effektiv adskillelse skal kromosomerne være placeret på ækvatorpladen. Efter at være korrekt placeret, vil de være i stand til at migrere mod polerne i cellen under anafase..

Det er ingen overdrivelse at sige, at metafase er et af de vigtigste kontrolpunkter for mitose og meiose. I begge tilfælde er det vigtigt, at kromosomerne er på ækvatorpladen og med kinetochores orienteret korrekt..

I mitose orienterer kromosomerne sig på ækvatorialpladen på en sådan måde, at de udskiller søsterkromatider. I meiose finder vi to metafaser. I metafase I fører orienteringen af ​​bivalenterne til adskillelse af homologe kromosomer. I meiose II opnås adskillelse af søsterkromatider.

I alle tilfælde opnås effektiv kromosmemobilisering takket være mikrotubuliorganisationscentre (COM). I dyreceller er de organiseret i centrosomer, mens de i planter virker på en lidt mere kompleks måde, men uden centrioler..

Generelt garanterer metafasen en symmetrisk opdeling af celler. Men metafasen kan også bestemme en asymmetrisk division, når det er organismen. Asymmetrisk opdeling er en grundlæggende del af erhvervelsen af ​​cellulær identitet i metazoans.

Artikelindeks

• 1 Metafasen i mitose
  • 1.1 Ækvatorialplade og justering
• 2 Metafasen i meiose
  • 2.1 Metafase I
  • 2.2 Metafase II
• 3 Referencer

Metafasen i mitose

I både dyre- og plantecellerne er der mekanismer, der garanterer, at kromosomerne er placeret på ækvatorialpladen. Selvom det tidligere blev opfattet som en imaginær linje lige langt mellem cellepoler, ser det ud til at være "reel".

Det vil sige, at der er mekanismer i cellen, der sikrer, at kromosomerne i en delende celle når det punkt. Bortset fra i kontrollerede asymmetriske opdelinger er dette altid tilfældet og det samme punkt.

Ækvatorial plade og justering

At nå ud til ækvatorialpladen og linere op til split er to uafhængige processer. Begge kontrolleres af et sæt forskellige proteiner.

Faktisk forhindrer "spindelsamlingskontrol" -systemet indtrængen i anafase, medmindre alle kromosomer er forbundet med en eller anden fiber i spindelen. I kromosomet er bindingsstedet kinetochore. 

I metafase skal kinetochores antage en bipolar orientering. Det vil sige i en tilsyneladende enkelt centromer vil der være to kinetochores. Hver enkelt vil være orienteret mod en pol overfor den anden.

Ud over den adskillelseskraft, der udøves af mikrotubuliens organisationscentre, skal bindingskraften mellem kromatider og kromosomer også overvejes..

Kromatiderne forbliver bundet ved virkningen af ​​mitotiske cohesiner. Derfor begynder man i metafasen med tæt forbundne søsterkromatider, der skal placeres ved cellens ækvator..

Da de alle når ækvatorpladen og orienterer sig bipolært fastgjort til deres respektive fibre i spindelen, ender metafasen.

En gang ved celleens ækvator holder spindelfibrene kinetochores fastgjort til centriolerne på modsatte poler af dyrecellen. Trækkræfter adskiller efterfølgende søsterkromatiderne i hvert kromosom, så et komplet sæt af disse vil migrere til hver pol..

Dette kan kun opnås, hvis alle kromosomer er placeret på celleens ækvatoriale plade. Det er blevet vist, at hvis et kromosom tager tid at blive lokaliseret, opfatter spindelfibrene det, og det forventes, at alle er placeret for at gå videre til deres adskillelse.

Metafasen i meiose

Analogt med mitose er meiotiske søsterkromatider også knyttet. Men i dette tilfælde af meiotiske cohesiner. Nogle er specifikke for metafase I og andre for metafase II.

Derudover har homologe kromosomer været en del af justerings-, synaps- og crossover-processerne. Det vil sige, de er uadskillelige fra de synaptonemiske komplekser, der har tilladt rekombination og korrekt segregering af de involverede DNA-molekyler. Du skal også adskille dem.

I modsætning til mitose skal man i meiose adskille fire DNA-tråde i stedet for to. Dette opnås ved først at adskille de homologe kromosomer (metafase I) og derefter søsterkromatiderne (metafase II)..

Metafase I

Den korrekte placering af kromosomerne i ækvatorialpladen af ​​metafase I opnås ved chiasmata. Chiasms udsætter homologe kromosomer, så de vandrer mod polerne.

Desuden, selvom homologe kromosomer skal have en bipolar orientering, må søsterkromatider ikke. I metafase I, i modsætning til II, skal søsterkromatiderne i hvert homologt kromosom være monopolare (og modsat det homologe par).

Dette opnås ved specifikke proteiner, der binder til kinetochore af søsterkromatider under metafase I. .

Metafase II

Under metafase II stiger kromosomerne på ækvatorialpladen med kinetokoren for hver søsterkromatid vendt mod modsatte poler. Det vil sige, nu er din orientering bipolar. Dette arrangement af kromosomer er protein-specifikt..

Kontrollerede meiotiske metafaser garanterer produktionen af ​​kønsceller med det korrekte antal og identitet af kromosomer. Ellers kan udseendet af individer med signifikante kromosomafvigelser fremmes..

Referencer

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. udgave). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
3. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduktion til genetisk analyse (11. udgave). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
4. Maiato, H., Gomes, A. M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mekanismer for kromosomkongres under mitose. Biologi 13, doi: 10.3390 / biology6010013
5. Ishiguro, K. I. (2018) Cohesin-komplekset i pattedyrsmiose. Gener til celler, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, C. H., Gasic, I., Huber-Reggi, S. P., Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafasepladens ækvatoriale position sikrer symmetriske celledelinger. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.