Metafaz mitoz ve mayoz ikinci aşamasıdır. Hücrenin ekvatorunda kromozomların hizalanması ile karakterizedir. Kromozomların yoğunlaşmasına neden olan önemli faz olaylarından sonra, bunlar harekete geçirilmelidir.
Etkili bir ayırma elde etmek için, kromozomlar ekvator plakasına yerleştirilmelidir. Doğru konumlandırıldıktan sonra, anafaz sırasında hücrenin kutuplarına doğru göç edebileceklerdir.
Mitotik metafaz sırasında hücrenin ekvator plakası üzerinde hizalanan kromozomlar. Commons.wikimedia.org adresinden alınmıştır
Metafazın mitoz ve mayoz bölünmesinin en önemli kontrol noktalarından biri olduğunu söylemek abartı olmaz. Her iki durumda da, kromozomların ekvator plakası üzerinde ve kinetokorların uygun şekilde yönlendirilmiş olması önemlidir.
Mitozda, kromozomlar, kardeş kromatidleri salgılayacak şekilde kendilerini ekvator plakasında yönlendirirler. Mayozda iki metafaz buluyoruz. Metafaz I'de, iki değerlikli olanların yönelimi, homolog kromozomların ayrılmasına yol açar. Mayoz II'de, kardeş kromatidlerin ayrılması sağlanır.
Her durumda, mikrotübül organizasyon merkezleri (COM) sayesinde kromozmların verimli bir şekilde mobilizasyonu sağlanır. Hayvan hücrelerinde sentrozomlar halinde düzenlenirler, bitkilerde ise biraz daha karmaşık bir şekilde hareket ederler, ancak merkezcilleri yoktur.
Genel olarak metafaz, hücrelerin simetrik bir bölünmesini garanti eder. Ancak metafaz, organizmanın ihtiyacı olduğunda asimetrik bir bölünmeyi de belirleyebilir. Asimetrik bölünme, metazoanlarda hücresel kimliğin kazanılmasının temel bir parçasıdır.
Mitozdaki metafaz
Hem hayvan hem de bitki hücrelerinde, kromozomların ekvatoral plaka üzerinde yer almasını garanti eden mekanizmalar vardır. Daha önce hücre kutupları arasında eşit uzaklıkta hayali bir çizgi olarak tasarlanmış olsa da, "gerçek" gibi görünüyor.
Silvia3, Wikimedia Commons'tan
Yani hücre içinde bölünen bir hücredeki kromozomların o noktaya ulaşmasını sağlayan mekanizmalar vardır. Kontrollü asimetrik bölünmeler dışında, durum her zaman böyledir ve aynı noktadır.
Ekvator plakası ve hizalama
Ekvator plakasına ulaşmak ve ayırmak için hizalamak iki bağımsız işlemdir. Her ikisi de bir dizi farklı protein tarafından kontrol edilir.
Aslında, "iş mili montaj kontrolü" sistemi, tüm kromozomlar iş milinin bir miktar lifiyle bağlantılı olmadığı sürece anafaza girişi engeller. Kromozomda bağlanma bölgesi kinetokordur.
Metafazda kinetokorlar iki kutuplu bir yönelim almalıdır. Yani, görünen tek bir sentromerde, iki kinetokor olacaktır. Her biri diğerinin karşısındaki bir direğe yönlendirilecektir.
Mikrotübüllerin organizasyon merkezlerinin uyguladığı ayırma kuvvetine ek olarak, kromatitler ve kromozomlar arasındaki birleşme kuvveti de dikkate alınmalıdır.
Kromatitler, mitotik kohezinlerin etkisiyle bağlı kalır. Bu nedenle, metafazda, hücrenin ekvatorunda yer alması gereken, birbiriyle yakından ilişkili kardeş kromatitler ile başlar.
Hepsi ekvator plakasına ulaştıklarında ve kendilerini iki kutuplu olarak ilgili iğ liflerine bağlı olarak yönlendirdiklerinde, metafaz biter.
Hücrenin ekvatoruna ulaştıktan sonra, iğ lifleri, hayvan hücresinin zıt kutuplarında merkezcillere bağlı kinetokorları tutacaktır. Çekiş kuvvetleri daha sonra her bir kromozomun kardeş kromatidlerini ayıracak, böylece bunların tam bir seti her bir kutba göç edecektir.
Kardeş kromatitler koheziftir ve mikrotübüllere bağlanır. Https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png adresinden değiştirilmiştir.
Bu, ancak tüm kromozomlar hücrenin ekvatoryal plakasında yer alıyorsa başarılabilir. Herhangi bir kromozomun yerleştirilmesi zaman alırsa, milin liflerinin bunu algıladığı ve hepsinin kendi ayrışmalarına ilerlemek için konumlandırılmasının beklendiği gösterilmiştir.
Mayozdaki metafaz
Mayoz bölünmesi. Es.wikipedia.org adresinden alınmıştır
Mitoza benzer şekilde, mayotik kardeş kromatidler de eklenir. Ama bu durumda mayotik kohezinler tarafından. Bazıları metafaz I'e ve diğerleri metafaz II'ye özgüdür.
Ek olarak, homolog kromozomlar hizalama, sinaps ve çapraz geçiş süreçlerinin bir parçası olmuştur. Yani, ilgili DNA moleküllerinin rekombinasyonuna ve doğru segregasyonuna izin veren sinaptonemik komplekslerden ayrılamazlar. Ayrıca onları ayırmalısınız.
Mitozdan farklı olarak, mayoz bölünmede iki yerine dört DNA ipliğini ayırmanız gerekir. Bu, önce homolog kromozomları (metafaz I) ve ardından kardeş kromatidleri (metafaz II) ayırarak elde edilir.
Metafaz I
Metafaz I'in ekvator plakasındaki kromozomların doğru konumu, kiazma ile elde edilir. Chiasms, homolog kromozomları açığa çıkarır, böylece kutuplara doğru göç eden bu kromozomlardır.
Ayrıca, homolog kromozomların iki kutuplu bir yönelime sahip olması gerekmesine rağmen, kardeş kromatitler olmamalıdır. Yani, metafaz I'de, II'nin tersine, her homolog kromozomun kardeş kromatidleri monopolar (ve homolog çiftinkinin tersi) olmalıdır.
Bu, metafaz I sırasında kardeş kromatitlerin kinetokorlarına bağlanan spesifik proteinlerle elde edilir.
Metafaz II
Metafaz II sırasında, kromozomlar, her bir kardeş kromatidin kinetokoru zıt kutuplara bakacak şekilde ekvator plakasında hizalanır. Yani, şimdi oryantasyonunuz iki kutupludur. Bu kromozom düzenlemesi proteine özgüdür.
Kontrollü miyotik metafazlar, kromozomların doğru sayısı ve kimliği ile gamet üretimini garanti eder. Aksi takdirde, önemli kromozom anormallikleri olan bireylerin görünümü teşvik edilebilir.
Referanslar
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition). WW Norton & Company, New York, NY, ABD.
- Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ABD.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Genetik Analize Giriş (11. baskı). New York: WH Freeman, New York, NY, ABD.
- Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mitoz sırasında kromozom kongresyon mekanizmaları. Biyoloji 13, doi: 10.3390 / biology6010013
- Ishiguro, KI (2018) Memeli mayozunda kohezin kompleksi. Genlerden Hücrelere, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafaz plakasının ekvator pozisyonu simetrik hücre bölünmelerini sağlar. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.