Metaphase ในไมโทซิสและไมโอซิส

metaphase มันเป็นขั้นตอนที่สองของไมโทซิสและไมโอซิส มันเป็นลักษณะการจัดตำแหน่งของโครโมโซมที่เส้นศูนย์สูตรของเซลล์ หลังจากเหตุการณ์สำคัญของผู้เผยพระวจนะที่นำไปสู่การควบแน่นของโครโมโซมพวกเขาจะต้องระดม.

เพื่อให้เกิดการแยกที่มีประสิทธิภาพโครโมโซมจะต้องอยู่บนแผ่นเส้นศูนย์สูตร หลังจากอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องแล้วพวกมันสามารถย้ายไปยังขั้วของเซลล์ในระหว่างการแพ้.

มันไม่ได้เป็นการพูดเกินจริงเพื่อรับรองว่า metaphase เป็นหนึ่งในจุดควบคุมที่สำคัญที่สุดของไมโทซิสและไมโอซิส ในทั้งสองกรณีมันเป็นสิ่งสำคัญที่โครโมโซมอยู่ในแผ่นเส้นศูนย์สูตรและมี kinetochores ที่มุ่งเน้นในวิธีที่เหมาะสม.

ใน mitosis โครโมโซมจะถูกวางในแผ่นอิเควทอเรียลเพื่อให้พวกมันหลั่งโครมาทิดน้องสาว ในไมโอซิสเราพบสองคำเปรียบเทียบ ใน metaphase I การปฐมนิเทศของไบวาเลนซ์นำไปสู่การแยกโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน ในไมโอซิส II การแยกโครมาทิดของน้องสาวทำได้สำเร็จ.

ในทุกกรณีการระดมโครโมโซมที่มีประสิทธิภาพนั้นทำได้ด้วยการขอบคุณจากศูนย์องค์กร microtubule (COM) ในเซลล์สัตว์พวกมันถูกจัดระเบียบใน centrosomes ในขณะที่ในพืชพวกมันทำหน้าที่ในลักษณะที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย แต่ไม่มี centrioles.

โดยทั่วไป metaphase รับประกันการแบ่งสมมาตรของเซลล์ แต่ metaphase ยังสามารถกำหนดส่วนที่ไม่สมดุลเมื่อมันเป็นความต้องการของสิ่งมีชีวิต การแบ่งแบบอสมมาตรเป็นส่วนพื้นฐานของการได้มาซึ่งเอกลักษณ์ของเซลล์ใน metazoans.

ดัชนี

• 1 metaphase ในเซลล์
  • 1.1 แผ่นเส้นศูนย์สูตรและการจัดตำแหน่ง
• 2 การเปรียบเทียบในไมโอซิส
  • 2.1 Metaphase I
  • 2.2 Metaphase II
• 3 อ้างอิง

metaphase ในเซลล์

ทั้งในเซลล์สัตว์และในผักมีกลไกที่รับประกันได้ว่าโครโมโซมจะอยู่ในแผ่นเส้นศูนย์สูตร แม้ว่ามันจะถูกคิดมาก่อนว่าเป็นเส้นสมมุติที่มีความยาวเท่ากันระหว่างเสาเซลลูลาร์ แต่ดูเหมือนว่าจะเป็น "ของจริง".

นั่นคือมีกลไกในเซลล์ที่รับประกันได้ว่าโครโมโซมในเซลล์ที่ถูกแบ่งจะไปถึงจุดนั้น ยกเว้นในแผนกที่ไม่สมมาตรควบคุมมันเป็นแบบนั้นตลอดเวลาและในจุดเดียวกัน.

แผ่นเส้นศูนย์สูตรและการจัดตำแหน่ง

การเข้าถึงแผ่นเส้นศูนย์สูตรและการจัดแบ่งเป็นสองกระบวนการอิสระ ทั้งสองถูกควบคุมโดยชุดของโปรตีนที่แตกต่างกัน.

อันที่จริงแล้วระบบ "การตรวจสอบการประกอบแกนหมุน" ป้องกันการเข้าสู่ Anaphase เว้นแต่ว่าโครโมโซมทั้งหมดจะเชื่อมโยงกับแกนหมุนของเส้นใยบางตัว ในโครโมโซมไซต์ที่จับเป็น kinetochore. 

ใน metaphase kinetochores จะต้องมีการวางแนวสองขั้ว นั่นคือในเซ็นเซ็นต์เดี่ยวที่เห็นได้ชัดจะมี kinetochores สองแห่ง แต่ละอันจะหันไปทางเสาตรงข้ามกัน.

นอกเหนือจากแรงแยกที่กระทำโดยศูนย์จัดระเบียบ microtubule แล้วยังต้องพิจารณาถึงแรงยึดระหว่าง chromatids และ chromosomes ด้วย.

chromatids ยังคงอยู่ด้วยกันโดยการกระทำของ cohesins mitotic ดังนั้น metaphase เริ่มต้นด้วย chromatids น้องสาวที่ถูกผูกไว้อย่างแน่นหนาซึ่งจะต้องอยู่ที่เส้นศูนย์สูตรของเซลล์.

เมื่อมาถึงจานเส้นศูนย์สูตรและมุ่งเน้นไปที่สองขั้วที่แนบมากับเส้นใยของตนของแกนหมุน, ปลายเมตาเฟส.

เมื่ออยู่ที่เส้นศูนย์สูตรของเซลล์เส้นใยของแกนหมุนจะยึด kinetochores เข้าหา Centrioles ที่ขั้วตรงข้ามของเซลล์สัตว์ แรงฉุดจะแยกตัวโครมาทิดน้องสาวของแต่ละโครโมโซมออกมาเพื่อให้ชุดที่สมบูรณ์ของสิ่งเหล่านี้ย้ายไปยังแต่ละขั้ว.

สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากโครโมโซมทั้งหมดอยู่ในแผ่นอิเควทอเรียลของเซลล์ มันแสดงให้เห็นว่าหากโครโมโซมใด ๆ ใช้เวลาในการค้นหาเส้นใยของแกนหมุนจะรับรู้และรอจนกว่าจะมีการแยกตัวเพื่อดำเนินการแยกต่อ.

metaphase ในไมโอซิส

ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับไมโทซิสโครมาทิดของ meiotic นั้นเชื่อมโยงกัน แต่ในกรณีนี้สำหรับ cohesins meiotic บางตัวมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับ metaphase I และบางตัวเป็น metaphase II.

นอกจากนี้โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันยังเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการจัดเรียง, การทำ synapse และกระบวนการเชื่อมโยงข้าม นั่นคือพวกมันจะแยกออกจากคอมเพล็กซ์ซินาโปลิโอที่อนุญาตให้มีการรวมตัวกันอีกครั้งและการแยกที่ถูกต้องของโมเลกุลดีเอ็นเอที่เกี่ยวข้อง คุณต้องแยกพวกมันออก.

ซึ่งแตกต่างจากไมโทซิสในไมโอซิสคุณต้องแยกดีเอ็นเอสี่สายแทนที่จะเป็นสองสาย นี่คือความสำเร็จครั้งแรกโดยแยก homologous chromosomes (metaphase I) แล้วน้องสาว chromatids (metaphase II).

สังเกตุฉัน

ตำแหน่งที่ถูกต้องของโครโมโซมในแผ่นเส้นศูนย์สูตรของ metaphase I สามารถทำได้โดย chiasmas chiasmas เปิดเผยโครโมโซมคล้ายคลึงกันเพื่อให้สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่ย้ายไปยังเสา.

ยิ่งไปกว่านั้นแม้ว่าโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันจะต้องมีการวางแนวสองขั้ว แต่ chromatids น้องสาวไม่ได้ นั่นคือใน metaphase I ตรงข้ามกับที่สอง chromatids น้องสาวของแต่ละโครโมโซมคล้ายคลึงกันจะต้อง monopolar (และตรงข้ามกับคู่ของ homologous).

นี่คือความสำเร็จโดยเฉพาะโปรตีนที่จับกับ kinetochores ของน้องสาว chromatids ระหว่าง metaphase ฉัน .

Metaphase II

ระหว่าง metaphase II โครโมโซมจะถูกจัดเรียงในจานเส้นศูนย์สูตรกับ kinetochore ของแต่ละ chromatid น้องสาวหันหน้าไปทางขั้วตรงข้าม นั่นคือตอนนี้การวางแนวของเขาคือสองขั้ว การจัดเรียงของโครโมโซมนี้เป็นโปรตีนเฉพาะ.

Metaphase ที่ควบคุมได้นั้นรับประกันการผลิต gametes ด้วยจำนวนที่ถูกต้องและเอกลักษณ์ของโครโมโซม มิฉะนั้นการปรากฏตัวของบุคคลที่มีความผิดปกติของโครโมโซมที่สำคัญสามารถส่งเสริม.

การอ้างอิง

1. Alberts, B. , Johnson, A.D. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (รุ่นที่ 6) W. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Goodenough, U. W. (1984) พันธุศาสตร์ W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
3. Griffiths, A.J.F. , Wessler, R. , Carroll, S.B. , Doebley, J. (2015) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเบื้องต้น (ฉบับที่ 11) นิวยอร์ก: ว. วชิรเอช. ฟรีแมนนิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา.
4. Maiato, H. , Gomes, A.M. , Sousa, F. , Barisic, M. (2017) กลไกของการมีเพศสัมพันธ์ของโครโมโซมระหว่าง mitosis ชีววิทยา 13, ดอย: 10.3390 / ชีววิทยา 6010013
5. Ishiguro, K. I. (2018) Cohesin complex ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดไมโอซิส ยีนถึงเซลล์, ดอย: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, C. H. , Gasic, I. , Huber-Reggi, S. P. , Dudka, D. , Barisic, M. , Maiato, H. , Meraldi, P. (2015) ตำแหน่งเส้นศูนย์สูตรของแผ่น metaphase ทำให้มั่นใจได้ว่าการแบ่งเซลล์สมมาตร elife, 4: e05124 ดอย: 10.7554 / eLife.05124.