Prometafaas mitoosis ja mioosis



The prometafaas see on rakkude jagunemise protsessi etapp, vahepealne propaasi ja metafaasi vahel. Seda iseloomustab kromosoomide jagamise mikrotuubulitega, mis neid eraldavad. Promethaphasid esineb nii mitoosis kui ka mioosis, kuid erinevate omadustega.

Kõigi rakkude jagunemise selge eesmärk on toota rohkem rakke. Selle saavutamiseks peab rakk algselt dubleerima oma DNA sisu; see tähendab, et see korratakse. Lisaks peab rakk eraldama need kromosoomid nii, et iga tsütoplasmajaotuse konkreetne eesmärk on täidetud.. 

Mitoosis on ema raku sama arvu kromosoome tütarrakkudes. Meioosi I puhul homoloogsete kromosoomide eraldamine. Meioosi II puhul on õde kromatiidide eraldamine. See tähendab, et protsessi lõpus saadakse neli eeldatavat meiootilist toodet.

Rakk haldab seda keerulist mehhanismi, kasutades selleks spetsiaalseid komponente, näiteks mikrotuubuleid. Neid korraldab tsentrosoom enamikes eukarüootides. Teistes riikides töötab vastupidi, nagu kõrgemad taimed, teist tüüpi mikrotuubulite organisatsiooni keskus.

Indeks

  • 1 mikrotuubulid
  • 2 Mitootiline prometafaas
    • 2.1 Avatud mitoos
    • 2.2 Mitoos suletud
  • 3 Meteica prometafaas
    • 3.1 Meiosis I
    • 3.2 Meiosis II
  • 4 Viited

Mikrotuubulid

Mikrotuubulid on tubuliini valgu lineaarsed polümeerid. Nad sekkuvad peaaegu kõikidesse rakulistesse protsessidesse, mis hõlmavad mõne sisemise struktuuri nihkumist. Nad on tsütoskeleti, ripsmete ja lipuka lahutamatu osa.

Taimede rakkude puhul on neil ka roll sisemises struktuuriorganisatsioonis. Nendes rakkudes moodustavad mikrotuubulid teatud tüüpi seinavaibad, mis on kinnitatud plasma membraani siseküljele.

Seda struktuuri, mis kontrollib taimerakkude jagunemist, tuntakse mikrotuubulite kooreorganisatsioonina. Näiteks mitootilise jagunemise hetkel lagunevad nad keskseks ringiks, mis on keskplaadi tulevikuks, sellel tasandil, kus rakk jagatakse..

Mikrotuubulid koosnevad alfa-tubuliinist ja beeta-tubuliinist. Need kaks alaühikut moodustavad heterodimeeri, mis on tubuliini kiudude põhiline struktuuriüksus. Dimeeride polümerisatsioon viib 13 protofilamenti moodustumiseni külgkorras, mis tekitab õõnsa silindri..

Selle konstruktsiooni õõnsad silindrid on mikrotuubulid, mis oma koostise järgi näitavad polaarsust. See tähendab, et üks ots võib kasvada heterodimeeride lisamisega, samal ajal kui teine ​​ots on lahutatav. Viimasel juhul kahaneb mikrotuubul selles suunas pikendamise asemel.

Mikrotuubulid on tuuma (see tähendab, et nad hakkavad polümeriseeruma) ja korraldavad mikrotuubulite keskusi (COM). Loomarakkudes jagunemise ajal on COM-sid seostatud tsentrosoomidega.

Kõrgemates taimedes, kus ei ole tsentrosoome, on COM analoogsetes kohtades, kuid teiste komponentide poolt. Silmade ja lippude puhul paikneb COM põhiliselt mootori struktuuriga.

Kromosoomide nihkumine rakkude jagunemise ajal saavutatakse mikrotuubulite abil. Need vahendavad kromosoomide tsentromeeride ja COM-i füüsilist koostoimet.

Suunatud depolümerisatsioonireaktsioonidega liiguvad metafaasikromosoomid lõpuks jagavate rakkude pooluste poole.

Mitootiline prometafaas

Õige mitootilise kromosoomi segregatsioon on see, mis tagab, et iga tütarrakk saab kromosoomi komplemendi, mis on identne emarakuga..

See tähendab, et rakk peab eraldama iga dubleeritud kromosoomi paari kaheks individuaalseks ja sõltumatuks kromosoomiks. See tähendab, et see peab eraldama ema raku kromosoomide iga komplekti iga homoloogse paari õde kromatiidid.

Avatud mitoos

Avatud mitoosi puhul on prometafaasi tunnuseks tuumaümbrise kadumise protsess. See võimaldab ainsa takistuse kromosoomide MOC-i ja tsentromeeride vahel kaduda..

MOC-st polümeriseeritakse pikad mikrotuubulite kiud, mis pikenevad kromosoomide suunas. Kui leitakse tsentomeer, lõpetatakse polümerisatsioon ja saadakse COM-ga seotud kromosoom..

Mitoosi korral on kromosoomid kahekordsed. Seetõttu on olemas ka kaks tsentromeeri, kuid samas struktuuris. See tähendab, et mikrotuubulite polümerisatsiooniprotsessi lõpus on meil kaks neist dubleeritud kromosoomi kohta.

Hõõgniit lisab COM-le tsentomeeri ja teine ​​õde kromatiidile, mis on ühendatud COM-ga esimese vastasega.

Mitoos suleti

Suletud mitoosides on protsess peaaegu identne eelmise protsessiga, kuid suure erinevusega; tuumaümbris ei kao. Seetõttu on ühine turukorraldus sisemine ja seostatakse tuumamaterjalist sisemise tuumapakendiga.

Poolsuletud (või pooleldi avatud) mitoosi korral kaob tuuma ümbrik ainult kahel vastaspoolel, kus mitootiline COM eksisteerib väljaspool tuuma..

See tähendab, et nendes mitoosides tungivad mikrotuubulid tuuma, et kromosoome mobiliseerida prometafaasi järgsetes etappides..

Promethefaasi meiootiline

Kuna meioos hõlmab nelja 'n' raku tootmist '2n' rakust, peab olema kaks tsütoplasma jaotust. Vaatame seda niimoodi: metafaasi I lõpus on mikroskoobi all neli korda rohkem kromiide ​​kui tsentromeerid.

Pärast esimest jagunemist on kaks rakku kaks korda rohkem kromatiididega kui tsentomeerid. Ainult teise tsütoplasmaatilise jaotuse lõpus on kõik tsentromeerid ja kromatiidid individuaalsed. Seal on nii palju tsentomeere kui on kromosoome.

Nende komplekssete interkromatiini interaktsioonide võtmeproteiin, mis tekib mitoosis ja mioosis, on kohesiin. Kuid mioosis on rohkem tüsistusi kui mitoosil. Seetõttu ei ole üllatav, et meiootiline kohesiin erineb mitootilisest.

Koesiinid võimaldavad kromosoomide sidusust mitootilise ja meiootilise kondensatsiooni käigus. Lisaks võimaldavad ja reguleerivad mõlemad protsessid õde kromatiidide vastastikmõju.

Kuid meioosi puhul edendavad nad ka midagi, mis ei juhtu mitoosis: homoloogide sidumine ja sellest tulenevad sünapsid. Need valgud on igal juhul erinevad. Võiksime öelda, et mioosis ilma kohesiinita, mis seda eristab, ei oleks võimalik.

Meiosis I

Mehhaaniliselt öeldes on tsentomere / COM-i interaktsioon iga raku jagunemise puhul sama. Meiosise I prafafaas I ei eralda rakk siiski õde kromatide, nagu see on mitoosi puhul.

Seevastu on meiootilisel tetradil keskmistes näivates kahekordsetes komplektides neli kromatidi. Selles struktuuris on veel üks asi, mida mitoosis ei esine: chiasmas.

Chiasmas, mis on homoloogsete kromosoomide vahelised füüsilised ühendused, eristab tsentromeere, mis peavad olema eraldatud: homoloogsete kromosoomide keskjooned.

Seega moodustavad prometafaas I ühendused homoloogide tsentomeeride ja COM-i vahel raku vastaskülgedel.

Meiosis II

See prometafaas II sarnaneb mitootilisele prometafaasile kui prometafaasile meiootilisele I. Sel juhul vabastab COM "mikrotuubulid" õde kromatiidide dubleeritud tsentromeeridele..

Seega valmistatakse kaks paari iga paari ühe kromatiidiga individuaalsete kromosoomidega. Seetõttu antakse liikidele haploidse kromosomaalse komplementiga rakud.

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. Ishiguro, K.-I. (2018) Koesiinikompleks imetajate mioosis. Geenid rakkudele, doi: 10,1111 / gtc.12652
  5. Manka, S. W., Moores, C. A. (2018) Mikrotuubulite struktuur cryo-EM abil: dünaamilise ebastabiilsuse hetktõmmised. Essays, Biochemistry, 62: 737-751.