METAFAASI: MITOOSISSA JA MEIOOSISSA - BIOLOGIA - 2026

Metafaasin on toinen mitoosin ja meioosin. Sille on ominaista kromosomien kohdistus solun päiväntasaajassa. Niiden profaasin keskeisten tapahtumien jälkeen, jotka johtivat kromosomien tiivistymiseen, ne on mobilisoitava.

Tehokkaan erottelun saavuttamiseksi kromosomien on sijaittava päiväntasaajan levyllä. Oikein sijoitettuaan ne voivat siirtyä kohti solun napoja anafaasin aikana.

Kromosomit kohdistuvat solun päiväntasaajan levylle mitoottisen metafaasin aikana. Otettu osoitteesta commons.wikimedia.org

Ei ole liioittelua sanoa, että metafaasi on yksi tärkeimmistä mitoosin ja meioosin tarkistuspisteistä. Molemmissa tapauksissa on välttämätöntä, että kromosomit ovat päiväntasaajan levyllä ja että kinetokorit ovat oikein suuntautuneet.

Mitoosissa kromosomit orientoituvat päiväntasaajan levylle siten, että erittävät sisarkromatidit. Meioosista löytyy kaksi metafaasia. Metafaasissa I bivalenttien suuntaus johtaa homologisten kromosomien segregaatioon. Meioosissa II saavutetaan sisarkromatidien segregaatio.

Kaikissa tapauksissa kromosomien tehokas mobilisointi saavutetaan mikrotubulusten organisointikeskusten (COM) avulla. Eläinsoluissa ne organisoituvat centosomeihin, kun taas kasveissa ne toimivat hieman monimutkaisemmalla tavalla, mutta ilman sentriooleja.

Yleensä metafaasi takaa solujen symmetrisen jakautumisen. Mutta metafaasi voi myös määrittää epäsymmetrisen jaon, kun se on organismin tarve. Epäsymmetrinen jakautuminen on olennainen osa soluidentiteetin hankkimista metatsooissa.

Metafaasi mitoosissa

Sekä eläin- että kasvisoluissa on mekanismeja, jotka takaavat kromosomien sijainnin päiväntasaajan levyllä. Vaikka se oli aikaisemmin suunniteltu kuvitteelliseksi linjaksi, joka on yhtä kaukana solun napojen välillä, se näyttää olevan "todellinen".

Silvia3, Wikimedia Commonsista

Toisin sanoen, solussa on mekanismeja, jotka varmistavat, että jakavan solun kromosomit saavuttavat kyseisen pisteen. Lukuun ottamatta kontrolloituja epäsymmetrisiä halkeamia, näin on aina ja sama kohta.

Päiväntasaajan levy ja kohdistus

Päiväntasaajan levyn saavuttaminen ja vuoraaminen halkaisuun ovat kaksi itsenäistä prosessia. Molempia säätelee joukko erilaisia ​​proteiineja.

Itse asiassa "karan kokoonpanon tarkistus" -järjestelmä estää pääsyn anafaasiin, elleivät kaikki kromosomit ole kytketty karan johonkin kuituun. Kromosomissa sitoutumiskohta on kinetochore.

Metafaasissa kinetochoreiden on oltava bipolaariset. Eli ilmeisessä yksittäisessä sentromeerissä tulee olemaan kaksi kinetokooraa. Kukin niistä on suunnattu toisiaan vastapäätä olevaan napaan.

Mikrotubulusten järjestäytymiskeskusten kohdistaman erotusvoiman lisäksi on otettava huomioon myös kromatidien ja kromosomien välinen liitosvoima.

Kromatidit pysyvät kiinnittyneinä mitoottisten kohesiinien vaikutuksesta. Siksi metafaasissa yksi alkaa tiiviisti yhtyneillä sisarkromatideilla, joiden on sijaittava solun päiväntasaajassa.

Kun ne kaikki saavuttavat päiväntasaajan levyn ja orientoituvat bipolaarisesti kiinnittyneinä vastaaviin karakuituihin, metafaasi päättyy.

Saavuttuaan solun päiväntasaajaan, karan kuidut pitävät kinetokorit kiinnittyneinä keskipisteisiin eläinsolun vastakkaisilla napoilla. Pitovoimat erottavat myöhemmin kunkin kromosomin sisarkromatidiit, niin että täydellinen joukko näitä kulkee jokaiseen napaan.

Sisarkromatidit ovat koheesioita ja kiinnittyneitä mikroputkiin. Muokattu osoitteesta

Tämä voidaan saavuttaa vain, jos kaikki kromosomit sijaitsevat solun päiväntasaajan levyllä. On osoitettu, että jos jonkin kromosomin löytäminen vie aikaa, karan kuidut havaitsevat sen, ja kaikkien niiden odotetaan sijaitsevan jatkamaan segregaatioonsa.

Metaasin metafaasi

Meioottinen jako. Otettu es.wikipedia.org-sivulta

Analogisesti mitoosin kanssa, kiinnittyvät myös meioottiset sisarkromatidit. Mutta tässä tapauksessa meioottisten cohesins. Jotkut ovat spesifisiä metafaasille I ja toiset metafaasille II.

Lisäksi homologiset kromosomit ovat olleet osa kohdistus-, synapsi- ja ristikkoprosesseja. Toisin sanoen ne ovat erottamattomia synaptonemisistä komplekseista, jotka ovat mahdollistaneet osallistuvien DNA-molekyylien rekombinaation ja oikean segregaation. Sinun on myös erotettava ne.

Toisin kuin mitoosi, meioosissa sinun on erotettava neljä DNA-osaa kahden sijasta. Tämä saavutetaan erottamalla ensin homologiset kromosomit (metafaasi I) ja sitten sisarkromatidit (metafaasi II).

Metafaasi I

Kromosomien oikea sijainti metafaasin I päiväntasaajan levyllä saavutetaan kiasmien avulla. Kiasmit paljastavat homologiset kromosomit siten, että juuri nämä siirtyvät napoja kohti.

Lisäksi, vaikka homologisilla kromosomeilla on oltava bipolaarinen orientaatio, sisarkromatidit eivät saa. Eli metafaasissa I, toisin kuin II, kunkin homologisen kromosomin sisarkromatidien on oltava monopolaarisia (ja homologisen parin vastakkaisia).

Tämä saavutetaan spesifisillä proteiineilla, jotka sitoutuvat sisarkromatidien kinetokooreihin metafaasin I aikana.

Metafaasi II

Metafaasin II aikana kromosomit rinnastuvat päiväntasaajan levyllä kunkin sisarkromatidin kinetokooran kanssa vastakkaisiin napoihin nähden. Eli nyt suuntautumisesi on kaksisuuntainen. Tämä kromosomien järjestely on proteiinispesifinen.

Kontrolloidut meioottiset metafaasit takaavat sukusolujen tuotannon, jolla on oikea määrä kromosomeja ja identtisyys. Muutoin voidaan edistää sellaisten henkilöiden ulkonäköä, joilla on merkittäviä kromosomaalisia poikkeavuuksia.

Viitteet

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014), Molecular Biology of Cell (6. painos). WW Norton & Company, New York, NY, Yhdysvallat.
2. Goodenough, UW (1984), Genetiikka. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Yhdysvallat.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Johdanto geneettiseen analyysiin (11. painos). New York: WH Freeman, New York, NY, Yhdysvallat.
4. Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Kromosomikongression mekanismit mitoosin aikana. Biology 13, doi: 10,3390 / biologia6010013
5. Ishiguro, KI (2018) Kohesiinikompleksi nisäkkäiden meioosissa. Geenit soluihin, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafaasilevyn päiväntasaajan sijainti varmistaa solujen symmetrisen jakautumisen. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.