Μεταφάση στη μίτωση και στη μείωση



Το μεταφάσης είναι το δεύτερο στάδιο της μίτωσης και της μείωσης. Χαρακτηρίζεται από την ευθυγράμμιση των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό του κυττάρου. Μετά τα βασικά συμβάντα της προφανούς φάσης που οδήγησαν στη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων, πρέπει να κινητοποιηθούν.

Για να επιτευχθεί αποτελεσματικός διαχωρισμός, τα χρωμοσώματα πρέπει να τοποθετηθούν στην ισημερινή πλάκα. Αφού τοποθετηθούν σωστά, μπορούν να μεταναστεύσουν προς τους πόλους του κελύφους κατά τη διάρκεια της αναφυγής.

Δεν είναι υπερβολή να διασφαλίσουμε ότι η μεταφάση είναι ένα από τα πιο σημαντικά σημεία ελέγχου της μίτωσης και της μείωσης. Και στις δύο περιπτώσεις, είναι σημαντικό τα χρωμοσώματα να ευρίσκονται στην ισημερινή πλάκα και με τα κινετοειδή να προσανατολίζονται με τον σωστό τρόπο.

Στην μίτωση τα χρωμοσώματα προσανατολίζονται στην ισημερινή πλάκα έτσι ώστε να εκκρίνουν αδελφά χρωματιστά. Στη μεΐωση βρίσκουμε δύο μεταφάσεις. Στη μεταφάση Ι, ο προσανατολισμός των δισθενών οδηγεί στον διαχωρισμό των ομόλογων χρωμοσωμάτων. Στη μεΐωση II επιτυγχάνεται ο διαχωρισμός αδελφών χρωματοειδών.

Σε όλες τις περιπτώσεις, η αποτελεσματική κινητοποίηση των χρωμοσωμάτων επιτυγχάνεται χάρη στα κέντρα οργανώσεως μικροσωληνίσκων (COM). Στα ζωικά κύτταρα οργανώνονται στα κεντροσώματα, ενώ στα φυτά δρουν με έναν πιο περίπλοκο τρόπο, αλλά χωρίς centrioles.

Γενικά, η μεταφάση εγγυάται συμμετρική διαίρεση των κυττάρων. Αλλά η μεταφάση μπορεί επίσης να καθορίσει μια ασύμμετρη διαίρεση, όταν είναι η ανάγκη του οργανισμού. Η ασύμμετρη διαίρεση είναι ένα θεμελιώδες μέρος της απόκτησης της ταυτότητας των κυττάρων στα metazoans.

Ευρετήριο

  • 1 Η μεταφάση στη μίτωση
    • 1.1 Ισημερινή πλάκα και ευθυγράμμιση
  • 2 Η μεταφάση στη μεΐωση
    • 2.1 Μεταφάση Ι
    • 2.2 Μεταφάση II
  • 3 Αναφορές

Η μεταφάση στη μίτωση

Τόσο στο ζωικό κύτταρο όσο και στο λαχανικό υπάρχουν μηχανισμοί που εγγυώνται ότι τα χρωμοσώματα εντοπίζονται στην ισημερινή πλάκα. Παρόλο που είχε σχεδιαστεί προηγουμένως ως μια φανταστική γραμμή εξίσου διαφορετική μεταξύ των κυψελοειδών πόλων, φαίνεται να είναι "πραγματική".

Δηλαδή, υπάρχουν μηχανισμοί στο κύτταρο που εγγυώνται ότι τα χρωμοσώματα σε μια διαχωριστική κυψέλη φτάνουν σε τέτοιο σημείο. Εκτός από τις ελεγχόμενες ασύμμετρες διαιρέσεις, είναι πάντα έτσι και το ίδιο σημείο.

Ισημερινή πλάκα και ευθυγράμμιση

Η επίτευξη της ισημερινής πλάκας και η ευθυγράμμιση για να διαιρέσετε είναι δύο ανεξάρτητες διαδικασίες. Και οι δύο ελέγχονται από ένα σύνολο διαφορετικών πρωτεϊνών.

Στην πραγματικότητα, το σύστημα "έλεγχος συναρμολόγησης άξονα" εμποδίζει την είσοδο στην αναφάση, εκτός εάν όλα τα χρωμοσώματα συνδέονται με ορισμένες ίνες της ατράκτου. Στο χρωμόσωμα η θέση δέσμευσης είναι το κινοτόριο. 

Στη μεταφάση τα kinetochores πρέπει να αναλάβουν έναν διπολικό προσανατολισμό. Δηλαδή, σε ένα φαινομενικό ενιαίο κεντρομερές, θα υπάρχουν δύο kinetochores. Ο καθένας θα είναι προσανατολισμένος προς τον άλλο πόλο.

Εκτός από τη δύναμη διαχωρισμού που ασκείται από τα κέντρα οργανώσεως μικροσωληνίσκων, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η δύναμη σύνδεσης μεταξύ των χρωματοειδών και των χρωμοσωμάτων..

Τα χρωματοειδή παραμένουν ενωμένα με τη δράση των μιτωτικών συνθετικών. Επομένως, η μεταφάση ξεκινά με στενά δεσμευμένα χρωματιστά αδέρφια που πρέπει να βρίσκονται στον ισημερινό του κυττάρου.

Αφού φθάσουν σε όλες τις ισημερινές πλάκες και προσανατολισμένες διπολικά προσαρτημένες στις αντίστοιχες ίνες τους του άξονα, τα άκρα της μεταφάσης.

Μόλις βρεθούν στον ισημερινό του κυττάρου, οι ίνες της ατράκτου θα συγκρατήσουν μαζί τα κινετοχώρια στα κεντριόλια σε αντίθετους πόλους του ζωικού κυττάρου. Οι δυνάμεις έλξης θα διαχωρίζουν στη συνέχεια τα αδελφά χρώματα κάθε χρωμοσώματος, έτσι ώστε ένα πλήρες σύνολο αυτών να μεταναστεύει σε κάθε πόλο.

Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο αν όλα τα χρωμοσώματα βρίσκονται στην ισημερινή πλάκα του κυττάρου. Έχει αποδειχθεί ότι αν η καθυστέρηση στον εντοπισμό χρωμόσωμα, ίνες ατράκτου και αναμένεται αντιλαμβάνονται ότι όλοι βρίσκονται να προχωρήσει σε διαχωρισμό.

Η μεταφάση στη μεΐωση

Με τρόπο ανάλογο με τη μίτωση, συνδέονται επίσης τα μειοτικά αδένα χρώματα. Αλλά σε αυτή την περίπτωση για τις μειοτικές cohesins. Ορισμένα είναι ειδικά για τη μεταφάση Ι, και άλλα είναι μεταφάσεις II.

Επιπλέον, τα ομόλογα χρωμοσώματα αποτελούν μέρος των διαδικασιών ευθυγράμμισης, συνάψεως και διασταύρωσης. Δηλαδή, είναι αδιαχώριστες από τα συνaptonemic σύμπλοκα που επέτρεψαν τον ανασυνδυασμό και τον σωστό διαχωρισμό των εμπλεκόμενων μορίων ϋΝΑ. Πρέπει επίσης να τα χωρίσετε.

Σε αντίθεση με τη μίτωση, στη μεΐωση πρέπει να χωρίσετε τέσσερις σειρές DNA αντί για δύο. Αυτό επιτυγχάνεται αρχικά διαχωρίζοντας τα ομόλογα χρωμοσώματα (μεταφάση Ι), και στη συνέχεια τα χρωματοειδή αδελφή (μεταφάση II).

Μεταφάση Ι

Η σωστή θέση των χρωμοσωμάτων στην ισημερινή πλάκα της μεταφάσης Ι επιτυγχάνεται με chiasmas. Οι chiasmas εκθέτουν τα ομόλογα χρωμοσώματα έτσι ώστε αυτά να μεταναστεύουν προς τους πόλους.

Επιπλέον, αν και τα ομόλογα χρωμοσώματα πρέπει να παρουσιάζουν διπολικό προσανατολισμό, τα χρωματοειδή αδελφή δεν το κάνουν. Δηλαδή, σε μετάφαση Ι, σε αντίθεση με το II, οι αδελφές του κάθε ομόλογου χρωματιδών χρωμόσωμα πρέπει να είναι μονοπολική (και απέναντι από το ζεύγος ομόλογό).

Αυτό επιτυγχάνεται με ειδικές δεσμευτικές πρωτεΐνες στα κινοτόρια των αδελφών χρωατιδίων κατά τη διάρκεια της μεταφάσης Ι .

Μεταφάση ΙΙ

Κατά τη μεταφάση II τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στην ισημερινή πλάκα με το kinetochore κάθε αδελφής chromatid που αντιμετωπίζει τους αντίθετους πόλους. Δηλαδή, τώρα ο προσανατολισμός του είναι διπολικός. Αυτή η διάταξη των χρωμοσωμάτων είναι ειδική για την πρωτεΐνη.

Οι ελεγχόμενες μειοτικές μεταφάσεις εγγυώνται την παραγωγή γαμετών με τον σωστό αριθμό και ταυτότητα των χρωμοσωμάτων. Διαφορετικά, μπορεί να προωθηθεί η εμφάνιση ατόμων με σημαντικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες.

Αναφορές

  1. Alberts, Β, Johnson, Α D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, Μ, Roberts, Κ, Walter, Ρ (2014) Molecular Biology of the Cell (6η έκδοση). W. W. Norton & Company, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
  2. Goodenough, U.W. (1984) Genetics. W. Β. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, ΡΑ, ΗΠΑ.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Εισαγωγή στη γενετική ανάλυση (11η έκδοση). Νέα Υόρκη: W. Η. Freeman, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ.
  4. Maiato, H., Gomes, Α.Μ., Sousa, F., Μπαρίσιτς, M. (2017) Μηχανισμοί χρωμοσώματος congression Κατά τη διάρκεια της μίτωσης. Biology 13, doi: 10.3390 / biology6010013
  5. Ishiguro, Κ. Ι. (2018) Το σύμπλοκο της συνθενίνης στη μείωση του θηλαστικού. Genes to Cells, δύο: 10.1111 / gtc.12652
  6. Tan, C. Η, Gasic, Ι, Huber-Reggi, S. Ρ, Dudka, D., Μπαρίσιτς, Μ, Maiato, H., Meraldi, Ρ (2015) Η ισημερινή θέση της πλάκας μετάφασης Εξασφαλίζει κυτταρικές διαιρέσεις συμμετρική. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.