Metafase bij mitose en meiose

de metafase het is het tweede stadium van mitose en meiose. Het wordt gekenmerkt door de uitlijning van de chromosomen op de evenaar van de cel. Na de belangrijkste gebeurtenissen van de profase die leidden tot de condensatie van de chromosomen, moeten ze worden gemobiliseerd.

Om efficiënte segregatie te bereiken, moeten de chromosomen zich op de equatoriale plaat bevinden. Na correct gepositioneerd te zijn, kunnen ze tijdens de anafase naar de polen van de cel migreren.

Het is niet overdreven om te verzekeren dat de metafase een van de belangrijkste controlepunten is van mitose en meiose. In beide gevallen is het essentieel dat de chromosomen zich op de equatoriale plaat bevinden en dat de kinetochoren op de juiste manier zijn georiënteerd.

Bij mitose zijn de chromosomen georiënteerd in de equatoriale plaat zodat ze zusterchromatiden afscheiden. In de meiose vinden we twee metafasen. In metafase I leidt de oriëntatie van de bivalenten tot de segregatie van de homologe chromosomen. In de meiose II wordt segregatie van zusterchromatiden bereikt.

In alle gevallen wordt de efficiënte mobilisatie van de chromosomen bereikt dankzij de microtubule-organisatiecentra (COM). In de dierlijke cellen zijn ze georganiseerd in de centrosomen, terwijl ze in de planten iets complexer werken, maar zonder centriolen.

Over het algemeen garandeert de metafase een symmetrische verdeling van de cellen. Maar de metafase kan ook een asymmetrische verdeling bepalen, wanneer het de behoefte van het organisme is. Asymmetrische verdeling is een fundamenteel onderdeel van de verwerving van celidentiteit in metazoans.

index

• 1 De metafase in mitose
  • 1.1 Equatoriale plaat en uitlijning
• 2 De metafase in meiose
  • 2.1 Metafase I
  • 2.2 Metafase II
• 3 referenties

De metafase in mitose

Zowel in de dierlijke cel als in de groente zijn er mechanismen die garanderen dat de chromosomen zich op de equatoriale plaat bevinden. Hoewel het eerder werd opgevat als een denkbeeldige lijn op gelijke afstand tussen de cellulaire polen, lijkt het "echt" te zijn.

Dat wil zeggen, er zijn mechanismen in de cel die garanderen dat de chromosomen in een delende cel zo'n punt bereiken. Behalve in gecontroleerde asymmetrische divisies, is het altijd zo, en hetzelfde punt.

Equatoriale plaat en uitlijning

De equatoriale plaat bereiken en uitlijnen met delen zijn twee onafhankelijke processen. Beide worden gecontroleerd door een reeks verschillende eiwitten.

In feite verhindert het "spindelsamenstellingscontrole" -systeem toegang tot de anafase tenzij alle chromosomen zijn verbonden met enige spilvezel. In het chromosoom is de bindingsplaats de kinetochoor. 

In de metafase moeten de kinetochoren een bipolaire oriëntatie aannemen. Dat wil zeggen, in een schijnbare enkele centromeer zullen er twee kinetochoren zijn. Ieder zal georiënteerd zijn naar een tegenovergestelde pool de andere.

Naast de scheidingskracht die wordt uitgeoefend door de microtubule organisatiecentra, moet ook de bindende kracht tussen chromatiden en chromosomen worden overwogen..

De chromatiden blijven verenigd door de werking van de mitotische cohesies. Daarom begint de metafase met strak gebonden zusterchromatiden die zich op de evenaar van de cel moeten bevinden.

Bij het bereiken van alle equatoriale plaat en georiënteerd bipolair bevestigd aan hun respectievelijke vezels van de spil, eindigt de metafase.

Eenmaal aan de evenaar van de cel, zullen de vezels van de spil de kinetochoren bij elkaar houden tot de centriolen aan tegenovergestelde polen van de dierlijke cel. Tractiekrachten zullen vervolgens de zusterchromatiden van elk chromosoom scheiden, zodat een complete set hiervan naar elke pool migreert.

Dit kan alleen worden bereikt als alle chromosomen zich op de equatoriale plaat van de cel bevinden. Het is aangetoond dat als een chromosoom tijd nodig heeft om te lokaliseren, de vezels van de spil het waarnemen en wachten totdat alle zich bevinden om door te gaan met zijn segregatie.

De metafase in meiose

Op een manier die analoog is aan mitose, zijn de meiotische zusterchromatiden ook gekoppeld. Maar in dit geval voor meiotische cohesies. Sommige zijn specifiek voor metafase I en andere zijn metafase II.

Bovendien hebben homologe chromosomen deel uitgemaakt van de uitlijnings-, synaps- en verknopingsprocessen. Dat wil zeggen, ze zijn onafscheidelijk van de synaptonemische complexen die de recombinatie en correcte segregatie van de betrokken DNA-moleculen mogelijk maakten. Je moet ze ook scheiden.

In tegenstelling tot mitose, moet je in meiose vier strings van DNA scheiden in plaats van twee. Dit wordt bereikt door eerst de homologe chromosomen te scheiden (metafase I) en vervolgens de zuster-chromatiden (metafase II).

Metafase I

De correcte positie van chromosomen in de equatoriale plaat van metafase I wordt bereikt door chiasma's. De chiasma's leggen de homologe chromosomen bloot, zodat deze naar de polen migreren.

Bovendien, hoewel de homologe chromosomen een bipolaire oriëntatie moeten hebben, doen de zuster-chromatiden dat niet. Dat wil zeggen, in metafase I, in tegenstelling tot II, moeten de zusterchromatiden van elk homoloog chromosoom monopolair zijn (en tegengesteld aan dat van het homologe paar).

Dit wordt bereikt door specifieke bindende eiwitten aan de kinetochoren van de zusterchromatiden tijdens metafase I .

Metafase II

Tijdens metafase II worden de chromosomen uitgelijnd in de equatoriale plaat, waarbij de kinetochoor van elk zusterchromatid tegenover tegenovergestelde polen staat. Dat wil zeggen, nu is zijn oriëntatie bipolair. Deze rangschikking van chromosomen is eiwitspecifiek.

De gecontroleerde meiotische metafasen garanderen de productie van gameten met het juiste aantal en de juiste identiteit van chromosomen. Anders kan het uiterlijk van personen met belangrijke chromosomale aberraties worden bevorderd.

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6e editie). W.W. Norton & Company, New York, NY, VS..
2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W.B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, VS..
3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Een inleiding tot genetische analyse (11e druk). New York: W.H. Freeman, New York, NY, VS..
4. Maiato, H., Gomes, A.M., Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mechanismen voor chromosoomafspraak tijdens mitose. Biology 13, doi: 10.3390 / biology6010013
5. Ishiguro, K. I. (2018) Het cohesinecomplex bij meiose van het zoogdier. Genen to Cells, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, C.H., Gasic, I., Huber-Reggi, S.P., Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) De equatoriale positie van de metafaseplaat zorgt voor symmetrische celdelingen. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.