Metaphase הוא השלב השני של מיטוזה מיוזה. הוא מאופיין ביישור הכרומוזומים בקו המשווה של התא. לאחר אירועי המנבואה העיקריים שהובילו לעיבוי הכרומוזומים, יש לגייס אותם.
כדי להשיג הפרדה יעילה, הכרומוזומים חייבים להיות ממוקמים בצלחת המשוונית. לאחר מיקומם נכון, הם יוכלו לנדוד לעבר קטבי התא במהלך אנאפאזה.
כרומוזומים מיושרים בצלחת המשוונית של התא בזמן המטאפזה המיטוטית. נלקח מתוך commons.wikimedia.org
זו לא הגזמה לומר שמטאפזה היא אחת מנקודות המחסום החשובות ביותר של מיטוזה ומיוזה. בשני המקרים, הכרחי שהכרומוזומים נמצאים על הלוח המשווני ועם קינטוכוריות מכוונות כראוי.
במיטוזה הכרומוזומים מכוונים את עצמם על לוחית המשוואה באופן שמפריש כרומטידים אחים. במיוזה אנו מוצאים שתי מטאפזות. במטאפאס הראשון האוריינטציה של המתמודדים מובילה להפרדה של כרומוזומים הומולוגיים. במיוזה השנייה מושגת הפרדה של כרומטידיות אחות.
בכל המקרים, התגייסות יעילה של כרומוזמים מושגת בזכות מרכזי הארגון המיקרו-צינורי (COM). בתאים של בעלי חיים הם מאורגנים בצנטרוזומים, ואילו בצמחים הם פועלים בצורה מעט מורכבת יותר, אך ללא צנטרולים.
באופן כללי המטאפזה מבטיחה חלוקה סימטרית של התאים. אך המטאפזה יכולה לקבוע גם חלוקה א-סימטרית, כאשר זה הצורך של האורגניזם. חלוקה א-סימטרית היא חלק מהותי ברכישת הזהות הסלולרית במטאזואנים.
המטאפזה במיטוזה
בתאי החיה וגם בצמחים ישנם מנגנונים המבטיחים כי הכרומוזומים ממוקמים בצלחת המשוונית. אף על פי שהוגדר בעבר כקו דמיוני השווה בין קטבי תאים, נראה שהוא "אמיתי".
Silvia3, מ- Wikimedia Commons
כלומר, ישנם תא מנגנונים שמבטיחים שהכרומוזומים בתא המפריד יגיעו לנקודה זו. למעט בפיצולים א-סימטריים מבוקרים, זה תמיד המצב, ואותה נקודה.
צלחת קו המשווה ויישור
הגעה לצלחת המשוונית ולבידוד לפיצול הם שני תהליכים עצמאיים. שניהם נשלטים על ידי קבוצה של חלבונים שונים.
למעשה, מערכת "בדיקת הרכבת ציר" מונעת כניסה לאנפזה אלא אם כן כל הכרומוזומים קשורים לסיבים מסוימים של הציר. בכרומוזום אתר הכריכה הוא kinetochore.
במטאפזה על הקינטוכוריות לנקוט אוריינטציה דו-קוטבית. כלומר, בסנטרולר בודד לכאורה, יהיו שני קינטוכורים. כל אחד יהיה מכוון לכיוון עמוד שמול השני.
בנוסף לכוח ההפרדה המופעל על ידי מרכזי הארגון המיקרו-צינורי, יש לקחת בחשבון גם את הכוח המחייב בין הכרומטידים והכרומוזומים.
הכרומטידים נשארים מחוברים על ידי פעולה של מלכינים מיטוטיים. לפיכך, במטאפזה מתחילים כרומטידים של אחות מאוחדים הדוקים אשר חייבים להיות ממוקמים בקו המשווה של התא.
כאשר כולם מגיעים לצלחת המשוונית ומכוונים את עצמם מחוברים דו קוטביים לסיבי הציר שלהם, המטאפזה מסתיים.
לאחר קו המשווה של התא, סיבי הציר יחזיקו את הקינטוכוריות המחוברות למרכזיים בקטבים הנגדים של תא החי. לאחר מכן כוחות המתיחה יפרידו בין כרומטידיות האחות של כל כרומוזום, כך שסט שלם של אלה יעבור לכל עמוד.
כרומטות אחיות מלוכדות ומחוברות למיקרו-צינורות. שונה מ- https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png
ניתן להשיג זאת רק אם כל הכרומוזומים ממוקמים בצלחת המשוונית של התא. הוכח שאם כרומוזום כלשהו לוקח זמן למיקום, סיבי הציר תופסים אותו וצפוי כי כולם יימצאו כדי להמשיך להפרדה שלהם.
המטאפזה במיוזה
החלוקה המיוטית. נלקח מ- es.wikipedia.org
באופן אנלוגי למיטוזה, כרומטידיות האחות המיוטית מחוברים גם הם. אבל במקרה זה על ידי מלכידות מיוטיות. חלקם ספציפיים למטאפזה I, ואחרים למטאפזה II.
בנוסף, כרומוזומים הומולוגיים היו חלק מתהליכי היישור, הסינפסה והקרוסאובר. כלומר, הם בלתי ניתנים להפרדה מהמתחמים הסינפטונמיים שאפשרו שילוב מחדש והפרדה נכונה של מולקולות ה- DNA המעורבות. צריך גם להפריד ביניהם.
בניגוד למיטוזה, במיוזה עליכם להפריד בין ארבעה גדילי DNA במקום שניים. זה מושג על ידי הפרדה ראשונה של הכרומוזומים ההומולוגיים (מטאפזה I), ואז הכרומטידים האחות (מטאפזה II).
מטפז I
המיקום הנכון של הכרומוזומים בצלחת המשוונית של metaphase I מושג על ידי הכריזמות. Chiasms חושף כרומוזומים הומולוגיים כך שאלו נודדים לעבר הקטבים.
יתרה מזאת, על אף שכרומוזומים הומולוגיים חייבים להיות בעלי אוריינטציה דו קוטבית, אסור שכרומטידים אחים. כלומר, במטאפזה I, בניגוד ל- II, כרומטידיות האחות של כל כרומוזום הומולוגי חייבים להיות מונופולים (והפוך לזו של הזוג ההומולוגי).
זה מושג על ידי חלבונים ספציפיים הנקשרים לקינטוכוריות של כרומטידיות אחות במהלך המטאפזה הראשונה.
Metaphase II
במהלך המטאפז II הכרומוזומים עומדים בשורה על לוחית המשוואה כאשר הקינטוכור של כל כרומט אחות פונה לקטבים מנוגדים. כלומר, כעת האוריינטציה שלך דו קוטבית. סידור כרומוזומים זה הוא ספציפי לחלבון.
המטאפזות המיאוטיות המבוקרות מבטיחות ייצור של גמטים עם המספר והזהות הנכונים של הכרומוזומים. אחרת, ניתן לקדם את המראה של אנשים עם סטיות כרומוזומליות משמעותיות.
הפניות
- אלברטס, ב., ג'ונסון, א.ד., לואיס, ג'יי, מורגן, ד., רף, מ., רוברטס, ק. וולטר, פ. (2014) ביולוגיה מולקולרית של התא (מהדורה 6). WW Norton & Company, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
- Goodenough, UW (1984) גנטיקה. WB Saunders Co. בע"מ, פילדלפיה, פנסילווניה, ארה"ב.
- גריפית'ס, AJF, ווסלר, ר., קרול, ס.ב., דובי, ג'יי (2015). מבוא לניתוח גנטי (מהדורה 11). ניו יורק: WH Freeman, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
- Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) מנגנונים של התכווצויות כרומוזומים במהלך מיטוזה. ביולוגיה 13, doi: 10.3390 / ביולוגיה 6010013
- Ishiguro, KI (2018) מתחם הלכידות במיוזה של יונקים. גנים לתאים, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) המיקום המשווני של צלחת המטאפז מבטיח חלוקת תאים סימטריים. אליפה, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.