Den metafas är den andra etappen av mitos och meios. Det kännetecknas av inställningen av kromosomer vid ekvatorn i cellen. Efter de viktigaste händelserna i profas som ledde till kondensationen av kromosomerna måste de mobiliseras.
För att uppnå effektiv segregering måste kromosomerna vara belägna på ekvatorialplattan. Efter att ha placerats korrekt kan de vandra mot cellens poler under anafas.
Kromosomer inriktade på cellens ekvatorialplatta under mitotiskt metafas. Hämtad från commons.wikimedia.org
Det är inte en överdrift att säga att metafas är en av de viktigaste kontrollpunkterna för mitos och meios. I båda fallen är det viktigt att kromosomerna är på ekvatorialplattan och med kinetokorerna korrekt orienterade.
Vid mitos orienterar kromosomerna sig på ekvatorialplattan på ett sådant sätt att de utsöndrar systraromat. I meios kan vi hitta två metafaser. I metafas I leder orienteringen av bivalenterna till segregeringen av homologa kromosomer. I meios II uppnås segregering av systerkromatider.
I samtliga fall uppnås effektiv mobilisering av kromosmer tack vare mikrotubulära organisationscentra (COM). I djurceller är de organiserade i centrosomer, medan de i växter agerar på ett lite mer komplex sätt, men utan centrioler.
I allmänhet garanterar metafaset en symmetrisk uppdelning av celler. Men metafaset kan också bestämma en asymmetrisk uppdelning, när det är behovet av organismen. Asymmetrisk uppdelning är en grundläggande del av förvärvet av cellulär identitet i metazoans.
Metafaset i mitos
I både djur- och växtcellerna finns mekanismer som garanterar att kromosomerna är belägna på ekvatorialplattan. Även om den tidigare tänktes som en imaginär linje som var ekvistant mellan cellpoler, verkar den vara "verklig".
Silvia3, från Wikimedia Commons
Det vill säga det finns mekanismer i cellen som säkerställer att kromosomerna i en delande cell når den punkten. Förutom i kontrollerade asymmetriska uppdelningar är detta alltid fallet och samma punkt.
Ekvatorialplatta och inriktning
Att nå ekvatorialplattan och fodra upp till split är två oberoende processer. Båda styrs av en uppsättning olika proteiner.
I själva verket förhindrar "spindelmonteringscheck" -systemet inträde i anafas, såvida inte alla kromosomer är kopplade till någon fiber i spindeln. I kromosomen är bindningsstället kinetokoren.
I metafas måste kinetokorerna ha en bipolär orientering. Det vill säga, i en uppenbar enstaka centromere kommer det att finnas två kinetokorer. Var och en kommer att vara orienterad mot en pol mittemot den andra.
Förutom den separationskraft som utövas av organiseringscentra för mikrotubuli, måste kraften för sammanslagning mellan kromatider och kromosomer också beaktas.
Kromatiderna förblir fästa genom verkan av mitotiska kohesiner. Därför börjar man i metafaset med nära förenade systerkromatider som måste vara belägna i ekvatorn i cellen.
När de alla når ekvatorplattan och orienterar sig bipolärt fästa vid sina respektive spindelfibrer slutar metafaset.
En gång vid cellens ekvator kommer spindelfibrerna att hålla kinetokorerna fästa vid centriolerna vid motsatta poler i djurcellen. Dragkrafter kommer därefter att separera systerkromatiderna för varje kromosom, så att en komplett uppsättning av dessa kommer att migrera till varje pol.
Systerkromatider sammanhängande och fästas vid mikrotubuli. Ändrat från https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png
Detta kan endast uppnås om alla kromosomer är belägna på ekvatorialplattan på cellen. Det har visats att om någon kromosom tar tid att lokaliseras uppfattar fibrerna i spindeln den och det förväntas att alla av dem är lokaliserade för att fortsätta till sin segregering.
Metafas i meios
Den meiotiska uppdelningen. Hämtad från es.wikipedia.org
Analog mot mitos är de meiotiska systerkromatiderna också fästa. Men i detta fall av meiotiska sammanhållningar. Vissa är specifika för metafas I och andra för metafas II.
Dessutom har homologa kromosomer varit en del av anpassning, synapse och övergångsprocesser. Det vill säga de är oskiljbara från de synaptonemiska komplexen som har möjliggjort rekombination och korrekt segregering av de involverade DNA-molekylerna. Du måste också separera dem.
Till skillnad från mitos, i meios måste du separera fyra delar av DNA istället för två. Detta uppnås genom att först separera de homologa kromosomerna (metafas I) och sedan systerkromatiderna (metafas II).
Metafas I
Den korrekta positionen av kromosomerna i den ekvatoriala plattan för metafas I uppnås med chiasmerna. Chiasmer utsätter homologa kromosomer så att det är dessa som migrerar mot polerna.
Även om homologa kromosomer måste ha en bipolär orientering får systerkromatider inte. Det vill säga i metafas I, i motsats till II, måste systerkromatiderna för varje homolog kromosom vara monopolära (och motsatt till det för det homologa paret).
Detta uppnås med specifika proteiner som binder till kinetokorema hos systerkromatider under metafas I.
Metafas II
Under metafas II står kromosomerna i linje med ekvatorialplattan med kinetokoren för varje systerkromatid vänd mot motsatta poler. Det vill säga, nu är din orientering bipolär. Detta arrangemang av kromosomer är proteinspecifikt.
De kontrollerade meiotiska metafaser garanterar produktion av gameter med korrekt antal och identitet på kromosomer. Annars kan utseendet hos individer med betydande kromosomavvikelser främjas.
referenser
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6: e upplagan). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
- Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). En introduktion till genetisk analys (11: e upplagan). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
- Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mekanismer för kromosomöverskridande under mitos. Biologi 13, doi: 10.3390 / biology6010013
- Ishiguro, KI (2018) Cohesin-komplexet i meios av däggdjur. Genes to Cells, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Metafasplattans ekvatorposition garanterar symmetriska celldelningar. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.