Den profas är det första steget av celldelningen genom mitos och meios. Det är fasen efter DNA-syntessteget (S-fasen i cellcykeln). På detta stadium når kromosomerna en hög grad av kondensation och individualitet.
I meios finns det två profaser, som skiljer sig mycket från varandra och från mitos. Endast i meiotiskt profas jag, till exempel, sker rekombination. Denna fas är indelad i olika stadier: leptoten, zygoten, pachyten, diploten och diakinesis.
Profas. Leomonaci98, från Wikimedia Commons
Under profaset, förutom den kondensation som de duplicerade kromosomerna uppnår, sker förändringsprocesser på den extrakärnnivån. Den viktigaste cytoplasmiska händelsen under profas är bildningen av den akromatiska spindeln vid varje cellpol. Detta gör att kromosomerna kan mobiliseras i successiva stadier av celldelningen för att säkerställa deras korrekta segregering.
Det finns viktiga skillnader mellan celldelningar i djurceller och växtceller. Några kommer att nämnas senare. Sammantaget finns det dock en fullständig omorganisation av cellen.
Därför fokuserar mitos och meios på DNA: s och kärnans öde. Men sanningen är att när en cell delar upp delar den allt och allt deltar i processen.
Således genomgår alla cellulära komponenter radikala förändringar under mitos- och meiosprofaserna. Det endoplasmiska retikulumet och Golgi-komplexet verkar försvinna: de ändrar dock bara sin struktur. Mitokondrier och kloroplaster delar sig också, vilket ger upphov till nya organeller.
Profas i mitos
Celldelning med mitos. Hämtad från es.wikipedia.org
Djurprofas
Djurceller har en enda centriole. Efter avslutad DNA-syntes i förberedelse för mitos förbereder centriolen sig också för att delas upp.
Centrioler består av ett par identiska strukturer som kallas diplosomer, vinkelräta mot varandra. Dessa separerar, och var och en kommer att vara en form för uppkomsten av en ny. Syntesen av den nya diplosomen sker när varje gammal diplosom migrerar till motsatta poler i cellen.
Den andra definierande händelsen av profas, och en som delas med växtceller, är kromatinkompaktering. Detta är kanske det mest anmärkningsvärda cytologiska elementet i profas under celldelning.
DNA når en hög grad av komprimering och för första gången observeras det som en morfologiskt individualiserad kromosom.
De komprimerade kromosomerna involverar systerkromatiderna för var och en av dem, fortfarande förenade av samma centromere. Även om denna centromere verkligen är dubbel, uppför den sig som en enda.
Kromosomerna kommer att ses som ett X, eftersom de är två kopikromatider fästa vid samma centrum. Därför kommer varje cell i profas att ha ett dubbelt antal kromatider, jämfört med ett antal centromerer lika med antalet '2n' för arten.
Det vill säga, en profas-mitotisk cell är diploid efter antal centromerer, men tetraploid (4n) efter antal kromatider.
Grönsaksprofas
I växtceller finns det en fas före profas som kallas preprophase. Som förberedelse för celldelning sönderdelas den stora cellvakuolen.
Tack vare detta bildas ett fritt eller obebodt cytoplasmiskt band, kallad en fragmosom. Detta gör att växtcellkärnan kan positionera sig mot cellens ekvator.
Dessutom kollapsar den kortikala organisationen av mikrotubulorna mot samma plats. Detta kommer att ge upphov till det som kallas preprophase band (BPP).
Det preprofasiska bandet för växtcelldelning. Hämtad från en.wikipedia.org
Det preprofasiska bandet kommer först att visas som en ring, men kommer i slutändan att täcka kärnan. Det vill säga mikrotubulorna som linjer cellmembranet internt kommer alla att mobilisera mot fragmosomen.
Sedan kommer det preprofasiska bandet som omger ekvatorialkärnan att tillåta att lokalt organisera platsen där fragmoplasten som kommer att ersätta den så småningom kommer att dyka upp.
Dynamiskt sett kommer mikrotubulerna i växtcellen att passera från en fas till en annan utan uppenbara övergångar. Det vill säga från kortikalt arrangemang till fragmosom och därifrån till fragmoplast.
Platsen för alla dessa strukturella förändringar i växtcellen är densamma där avsättning av cellplattan kommer att ske. Och därför representerar det planet där cellen kommer att delas.
För allt annat är växtprofasen identisk med den som observeras i djurcellernas profas
Uttryck i meios
Den meiotiska uppdelningen. Hämtad från es.wikipedia.or
Endast i profes I av meiose sker genetisk rekombination. Därför kräver bildandet av komplexa strukturer mellan kromosomer två uppdelningar i meios.
Med tidigare DNA-syntes producerades systerkromatiderna på varje kromosom. Med deras komprimering har vi dubbla kromosomer som i meios också parar ihop homologer.
Detta leder till generering av bivalenter (två interagerande homologa kromosomer). Eftersom var och en dupliceras talar vi faktiskt om tetrader. Det vill säga om kromatid-tetrader förenade i en struktur som måste lösas med hjälp av två celldelningar.
I den första separeras de homologa kromosomerna, medan i den andra måste systerkromatiderna separeras.
Utrop I
I meiotiska profas I är systerkromatider organiserade på kompakta proteinhaltiga strukturer som utgör den centrala kromosomaxeln.
Det synaptonemiska komplexet (CS) kommer att bildas på denna axel, vilket kommer att hålla de homologa parande kromosomerna samman. Under profas I tillåter det synaptonemiska komplexet homologa kromosomer att komma in i synapser.
I dessa stadier kan tvärställningar bildas, synliga som chiasmer, där den genetiska rekombinationsprocessen kommer att äga rum. Det vill säga det fysiska utbytet mellan de deltagande DNA-molekylerna som definierar pachytene.
Profas II
Profas II föregås inte av tidigare DNA-syntes. Här ärvdes dubbla kromosomer förenade med samma (dubbla) centromer. Detta beror på att DNA-syntes, både i mitos och meios, endast sker i S-syntesfasen i cellcykeln.
I den andra divisionen kommer vi att ha fyra meiocyter. En meiocyt är en cell som är produkten från en meiotisk uppdelning.
Prophase II kommer därför att ansvara för separationen av systerkromatider från kromosomer som ärvts från profas I. Därför kommer varje meiocyt i slutet av den meiotiska processen att ha den haploida uppsättningen kromosomer av arten.
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.
- Ishiguro, K.-I. (2018) Cohesin-komplexet i meios av däggdjur. Genes to Cells, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Rasmussen, CG, Wright, AJ Müller, S. (2013) Cytoskelettens och tillhörande proteins roll vid bestämning av planets celldelningsplan. The Plant Journal, 75: 258-269.