Metafaas mitoosis ja mioosis



The metafaas see on mitoosi ja meioosi teine ​​etapp. Seda iseloomustab kromosoomide joondamine raku ekvaatori juures. Kromosoomide kondenseerumiseni viinud propaasi peamiste sündmuste järel tuleb need mobiliseerida.

Efektiivse segregatsiooni saavutamiseks peavad kromosoomid asetsema ekvaatoril. Pärast õiget paigutamist võivad nad anafaasi ajal migreeruda raku pooluste poole.

Ei ole liialdus tagada, et metafaas on üks tähtsamaid kontrollpunkte mitoosi ja meioosi kohta. Mõlemal juhul on oluline, et kromosoomid asetseksid ekvaatorilises plaadis ja kinetokooride suhtes, mis on orienteeritud õigel viisil.

Mitoosi korral on kromosoomid orienteeritud ekvaatorplaadile nii, et nad eritavad õe kromatide. Meioosis leiame kaks metafaasi. Metafaasis I viib bivalentside orientatsioon homoloogsete kromosoomide eraldamiseni. Meioosi II korral saavutatakse õde kromatiidide eraldamine.

Kõigil juhtudel saavutatakse kromosoomide tõhus mobilisatsioon tänu mikrotuubulite organisatsioonikeskustele (COM). Loomarakkudes on nad tsentrosoomides organiseeritud, samas kui taimedes toimivad nad veidi keerulisemalt, kuid ilma tsentrioolideta.

Üldiselt tagab metafaas rakkude sümmeetrilise jaotuse. Kuid metafaas võib määrata ka asümmeetrilise jagunemise, kui see on organismi vajadus. Asümmeetriline jagunemine on rakulise identiteedi omandamisel metaasides oluline osa.

Indeks

  • 1 Metafaas mitoosis
    • 1.1 Ekvatoriaalne plaat ja joondamine
  • 2 metafaas mioosis
    • 2.1 I metafaas
    • 2.2 II metafaas
  • 3 Viited

Metafaas mitoosis

Nii loomarakkudes kui ka köögiviljas on olemas mehhanismid, mis tagavad kromosoomide paiknemise ekvaatorplaadil. Ehkki see oli enne kujuteldavat joont, mis on rakuliste pooluste vahel võrdne, tundub see olevat tõeline.

See tähendab, et rakus on mehhanisme, mis tagavad, et eraldusraku kromosoomid jõuavad sellise punkti. Välja arvatud kontrollitud asümmeetrilised jaotused, on see alati selline ja sama punkt.

Ekvatoriaalne plaat ja joondamine

Ekvatoriaalplaadi jõudmine ja jagunemine on kaks sõltumatut protsessi. Mõlemaid kontrollitakse erinevate valkude kogumiga.

Tegelikult takistab "spindli monitooringu" süsteem anafaasi sisenemist, välja arvatud juhul, kui kõik kromosoomid on seotud mõne spindli kiuga. Kromosoomis on seondumiskoht kinetochore. 

Metafaasis peavad kinetokoorid võtma bipolaarse orientatsiooni. See tähendab, et ilmselge ühe tsentromeerina on kaks kinetokoori. Igaüks on orienteeritud teise vastaspoole poole.

Lisaks mikrotuubulite organisatsiooni keskuste poolt avaldatavale eraldusvõimele tuleb arvestada ka kromatiidide ja kromosoomide vahelist sidumisjõudu..

Kromatiidid on ühendatud mitootiliste kohesiinide toimega. Seetõttu algab metafaas tihedalt seotud õde kromatiididega, mis peavad paiknema raku ekvaatori juures.

Metafaas lõpeb, kui jõuab kogu ekvatoriaalse plaadini ja orienteerub kahepoolselt nende spindli kiududele..

Kui raku ekvaator on, siis spindli kiud hoiavad kinetokoorid kokku tsentrioolidega loomarakkude vastaskülgedel. Seejärel vabastavad veojõud iga kromosoomi õde kromatiidid, nii et nende komplektid migreeruvad igasse polku.

Seda on võimalik saavutada ainult siis, kui kõik kromosoomid asuvad raku ekvaatorilises plaadis. On näidatud, et kui kromosoomi leidmiseks kulub aega, tajuvad spindli kiud seda ja ootavad, kuni kõik asuvad, et jätkata selle eraldamist.

Metaasise metafaas

Mitoosiga analoogsel viisil on samuti seotud meiootilised õde kromatiidid. Aga antud juhul meiootiliste kohesiinide puhul. Mõned on spetsiifilised metafaasile I ja teised metafaas II.

Lisaks on homoloogsed kromosoomid olnud osa joondamise, sünapsi ja ristsidumise protsessidest. See tähendab, et nad on lahutamatud sünaptonemilistest kompleksidest, mis on võimaldanud kaasatud DNA molekulide rekombinatsiooni ja korrektset eraldamist. Samuti peate need eraldama.

Erinevalt mitoosist peate meioosi puhul eraldama neli DNA stringi kahe asemel. See saavutatakse homoloogsete kromosoomide (metafaas I) ja seejärel õe kromatiidide (metafaas II) eraldamisega..

Metafaas I

Kromosoomide õige asukoht metafaasi I ekvatoriaalses plaadis saavutatakse chiasmaga. Chiasmas paljastavad homoloogsed kromosoomid nii, et need rändavad pooluste poole.

Peale selle, kuigi homoloogsed kromosoomid peavad esitama bipolaarse orientatsiooni, ei ole õde kromatiidid. See tähendab, et metafaasis I, vastupidi II, peavad iga homoloogse kromosoomi õde kromatiidid olema monopolaarsed (ja vastanduvad homoloogse paari omale).

See saavutatakse spetsiifiliste seondumisvalkudega õe kromatiidide kineetikale metafaasi I ajal .

Metafaas II

Metafaasi II ajal on kromosoomid joondatud ekvaatorplaadile, kusjuures iga õde kromatidi kinetochore on vastassuunaliste poolustega. See tähendab, et nüüd on tema orientatsioon bipolaarne. See kromosoomide paigutus on spetsiifiline valgu suhtes.

Kontrollitud meiootilised metafaasid tagavad sugurakkude tootmise õige arvu ja kromosoomide identiteediga. Vastasel juhul on võimalik edendada oluliste kromosomaalsete aberratsioonide teket.

Viited

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. väljaanne). 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). Geneetilise analüüsi sissejuhatus (11. trükk). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Kromosoomikongressi mehhanismid mitoosi ajal. Bioloogia 13, doi: 10,3390 / biology6010013
  5. Ishiguro, K. I. (2018) Koesiinikompleks imetajate mioosis. Geenid rakkudele, doi: 10,1111 / gtc.12652
  6. Tan, C. H., Gasic, I., Huber-Reggi, S. P., Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafaasiplaadi ekvatoriaalne positsioon tagab sümmeetriliste rakkude jagunemise. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.