The metafáze je to druhá fáze mitózy a meiózy. Je charakterizována seřazením chromozomů na rovníku buňky. Po klíčových událostech profázy, které vedly ke kondenzaci chromozomů, je třeba je mobilizovat.
K dosažení účinné segregace musí být chromozomy umístěny na rovníkové desce. Po správném umístění budou moci během anafáze migrovat k pólům buňky..
Není přehnané říci, že metafáze je jedním z nejdůležitějších kontrolních bodů pro mitózu a meiózu. V obou případech je nezbytné, aby chromozomy byly na rovníkové desce a se správně orientovanými kinetochory..
V mitóze se chromozomy orientují na rovníkové desce tak, že vylučují sesterské chromatidy. V meióze najdeme dvě metafáze. V metafázi I vede orientace bivalencí k segregaci homologních chromozomů. U meiózy II je dosaženo segregace sesterských chromatidů.
Účinné mobilizace chromozmu je ve všech případech dosaženo díky centrům organizace mikrotubulů (COM). Ve zvířecích buňkách jsou organizovány v centrosomech, zatímco v rostlinách působí o něco složitěji, ale bez centriolů..
Obecně metafáze zaručuje symetrické dělení buněk. Ale metafáze může také určit asymetrické rozdělení, když je to potřeba organismu. Asymetrické dělení je základní součástí získávání buněčné identity u metazoanů.
Rejstřík článků
V živočišných i rostlinných buňkách existují mechanismy, které zaručují, že chromozomy jsou umístěny na rovníkové desce. Ačkoli to bylo dříve koncipováno jako imaginární čára ve stejné vzdálenosti mezi póly buněk, zdá se být „skutečná“.
To znamená, že v buňce existují mechanismy, které zajišťují, že chromozomy v dělící se buňce dosáhnou tohoto bodu. Kromě kontrolovaných asymetrických rozdělení je tomu vždy tak a ve stejném bodě.
Dosažení rovníkové desky a seřazení do rozdělení jsou dva nezávislé procesy. Oba jsou řízeny sadou různých proteinů.
Ve skutečnosti systém „kontrola sestavy vřetena“ brání vstupu do anafáze, pokud nejsou všechny chromozomy spojeny s nějakým vláknem vřetena. V chromozomu je vazebným místem kinetochor.
V metafázi musí kinetochory nabývat bipolární orientace. To znamená, že ve zjevném jediném centromeru budou dva kinetochory. Každý z nich bude orientován na pól naproti sobě.
Kromě separační síly vyvíjené organizačními centry mikrotubulů je třeba vzít v úvahu také vazebnou sílu mezi chromatidy a chromozomy..
Chromatidy zůstávají připojeny působením mitotických cohesinů. Proto v metafázi začíná úzce spojenými sesterskými chromatidy, které musí být umístěny na rovníku buňky..
Když všichni dosáhnou rovníkové desky a orientují se bipolárně připojeni k příslušným vláknům vřetena, metafáze končí.
Jakmile jsou na rovníku buňky, vlákna vřetena udrží kinetochory připojené k centriolům na opačných pólech zvířecí buňky. Trakční síly následně oddělí sesterské chromatidy každého chromozomu, takže kompletní sada z nich bude migrovat ke každému pólu..
Toho lze dosáhnout pouze tehdy, pokud jsou všechny chromozomy umístěny na rovníkové desce buňky. Ukázalo se, že pokud lokalizaci chromozomu nějakou dobu trvá, vlákna vřetena to vnímají a očekává se, že jsou lokalizovány všechny, aby pokračovaly v segregaci.
Analogicky k mitóze jsou připojeny také meiotické sesterské chromatidy. Ale v tomto případě meiotickými koheziny. Některé jsou specifické pro metafázi I a jiné pro metafázi II.
Kromě toho byly homologní chromozomy součástí procesů zarovnání, synapse a křížení. To znamená, že jsou neoddělitelné od synaptonemických komplexů, které umožnily rekombinaci a správnou segregaci zapojených molekul DNA. Musíte je také oddělit.
Na rozdíl od mitózy musíte v meióze oddělit čtyři řetězce DNA místo dvou. Toho je dosaženo nejprve separací homologních chromozomů (metafáze I) a poté sesterských chromatidů (metafáze II)..
Správné polohy chromozomů v rovníkové desce metafáze I je dosaženo chiasmatami. Chiasmy vystavují homologní chromozomy tak, že migrují směrem k pólům.
Navíc, i když homologní chromozomy musí mít bipolární orientaci, sesterské chromatidy nesmí. To znamená, že v metafázi I musí být na rozdíl od II sesterské chromatidy každého homologního chromozomu monopolární (a opačné k homolognímu páru).
Toho je dosaženo specifickými proteiny, které se vážou na kinetochore sesterských chromatidů během metafáze I. .
Během metafáze II se chromozomy seřadí na rovníkové desce s kinetochórem každé sesterské chromatidy obrácené k opačným pólům. To znamená, že nyní je vaše orientace bipolární. Toto uspořádání chromozomů je specifické pro bílkoviny..
Kontrolované meiotické metafáze zaručují produkci gamet se správným počtem a identitou chromozomů. Jinak může být podporován výskyt jedinců s významnými chromozomálními aberacemi..
Zatím žádné komentáře