Prometafase i mitose og meiose



den prometafasen det er et stadium i celledelingsprocessen, mellemliggende mellem profase og metafase. Det er kendetegnet ved interaktionen mellem opdeling af kromosomer med mikrotubuli, der adskiller dem. Promethaphas forekommer i både mitose og meiose, men med forskellige egenskaber.

Det klare mål for alle celledeling er at producere flere celler. For at opnå dette skal cellen oprindeligt duplikere dens DNA-indhold; det er, replikere det. Desuden skal cellen adskille disse kromosomer, så det specifikke formål med hver opdeling af cytoplasma er opfyldt.. 

I mitose er det samme antal kromosomer fra modercellen i dattercellerne. I meiosis Jeg, adskillelsen mellem de homologe kromosomer. I meiosis II er adskillelsen mellem søsterkromatider. Det er ved afslutningen af ​​processen at opnå de fire forventede meotiske produkter.

Cellen styrer denne komplicerede mekanisme ved hjælp af specialiserede komponenter, såsom mikrotubuli. Disse er organiseret af centrosomet i de fleste eukaryoter. I andre, ligesom de højere planter, arbejder derimod en anden type mikrotubuleringsorganisationscenter.

indeks

  • 1 Mikrotubuli
  • 2 Den mitotiske prometaphase
    • 2.1 Åben mitose
    • 2.2 Mitose lukket
  • 3 Meteica prometaphase
    • 3.1 Meiosis I
    • 3.2 Meiosis II
  • 4 referencer

Mikrotubuli

Mikrotubuli er lineære polymerer af tubulinproteinet. De griber ind i næsten alle cellulære processer, der involverer forskydning af en vis indre struktur. De er en integreret del af cytoskelettet, cilia og flagella.

I tilfælde af planteceller spiller de også en rolle i den interne strukturelle organisation. I disse celler danner mikrotubuli en slags tapestry fastgjort til indersiden af ​​plasmamembranen.

Denne struktur, som styrer plantecelleafdelinger, er kendt som mikrotubulær cortical organisation. På tidspunktet for mitotisk opdeling falder de sammen til en central ring, som vil være fremtidsstedet for den centrale plade, i det plan, hvor cellen bliver opdelt..

Mikrotubuli er sammensat af alfa-tubulin og beta-tubulin. Disse to underenheder danner en heterodimer, som er den grundlæggende strukturelle enhed af tubulinfilamenter. Polymerisationen af ​​dimerne fører til dannelsen af ​​13 protofilamenter i en lateral organisation, der giver anledning til en hul cylinder.

De hule cylindre af denne struktur er mikrotubuli, som ved deres egen sammensætning viser polaritet. Det vil sige, den ene ende kan vokse ved tilføjelsen af ​​heterodimerer, mens den anden ende kan trækkes fra. I dette sidste tilfælde krymper mikrotubuli, i stedet for at forlænge den retning.

Mikrotubuli er kerner (det vil sige, de begynder at polymerisere) og organiseres i organiserende mikrotubuleringscentre (COM). COM'er er forbundet med centrosomer under divisioner i dyreceller.

I højere planter, som ikke har centrosomer, er COM til stede på analoge steder, men dannet af andre komponenter. I cilia og flagella er COM placeret basalt til motorstrukturen.

Fordelingen af ​​kromosomer under celleafdelinger opnås gennem mikrotubuli. Disse formidler den fysiske interaktion mellem centromerne af kromosomerne og COM.

Ved målrettede depolymeriseringsreaktioner vil metafase-kromosomer i sidste ende bevæge sig mod polerne af delende celler.

Den mitotiske prometafase

Den korrekte mitotiske kromosomale segregering er det, der garanterer, at hver dattercelle får et kromosomkomplement, der er identisk med det hos modercellen.

Dette betyder, at cellen skal adskille hvert par af dobbeltkromosomer i to individuelle og uafhængige kromosomer. Dvs. det skal adskille søsterkromatiderne af hvert homologt par af hele komplementet af kromosomer fra modercellen.

Åben mitose

I åben mitose er processen med at forsvinde den nukleare kuvert det kendetegn for prometaphase. Dette tillader den eneste hindring mellem MOC og centromerer af kromosomerne at forsvinde..

Fra MOC polymeriseres lange filamenter af mikrotubuli, der forlænges mod kromosomerne. Når en centromer er fundet, ophører polymerisationen og et kromosom bundet til en COM opnås..

I mitose er kromosomerne dobbelt. Derfor er der også to centromerer, men stadig forenet i samme struktur. Dette betyder, at ved afslutningen af ​​mikrotubulernes polymeriseringsproces vil vi have to af dem pr. Duplikeret kromosom.

Et filament vil vedhæfte en centromere til en COM, og en anden til søsterkromatidet fastgjort til COM modsat den første.

Mitose lukket

I lukkede mitoser er processen næsten identisk med den foregående, men med stor forskel; den nukleare kuvert forsvinder ikke. Derfor er COM'en intern og er forbundet med den interne nukleare konvolut gennem nukleare lamina.

I semi-lukket (eller semi-åben) mitose forsvinder den nukleare kuvert kun ved de to modsatte punkter, hvor en mitotisk COM eksisterer uden for kernen.

Dette betyder, at mikrotubuli i disse mitoser trænger ind i kernen for at kunne mobilisere kromosomerne i trin efter prometafasen..

The promethephase meiotic

Da meioser involverer produktion af fire 'n' celler fra en '2n' celle, skal der være to divisioner af cytoplasma. Lad os se det sådan: I slutningen af ​​metafasen I vil der være fire gange mere chromatider end centromerer synlige under mikroskopet.

Efter den første division vil der være to celler med dobbelt så mange kromatider som centromerer. Kun ved slutningen af ​​den anden cytoplasmatiske division vil alle centromerer og kromatider individualiseres. Der vil være så mange centromerer som der er kromosomer.

Nøgleproteinet for disse komplekse interchromatininteraktioner, der forekommer i mitose og meiose, er cohesin. Men der er flere komplikationer i meiose end i mitose. Det er derfor ikke overraskende, at den meotiske sammenhæng er forskellig fra mitotisk.

Samhørerne tillader sammenhængen i kromosomerne under deres proces med mitotisk og meiotisk kondensation. Desuden tillader og regulerer de interaktionen mellem søsterchromatider i begge processer.

Men i meioser fremmer de også noget, der ikke sker i mitose: sammenkoblingen mellem homologer og de deraf følgende synapser. Disse proteiner er forskellige i hvert enkelt tilfælde. Vi kunne sige, at meioser uden sammenhæng, der skelner det, ikke ville være mulige.

Meiosis I

Mekanisk set er centromere / COM-interaktionen den samme i hver celledeling. Imidlertid vil celle i prometafase I af meioser ikke adskille søsterkromatider som det gør i mitose.

I modsætning hertil besidder den meotiske tetrad fire kromatider i et tilsyneladende dobbelt sæt centromerer. I denne struktur er der en anden ting, der ikke er til stede i mitose: chiasmas.

De chiasmer, der er fysiske fagforeninger mellem homologe kromosomer, er hvad der skelner mellem centromererne, der skal adskilles: de af de homologe kromosomer.

Således er i forbindelse med forhandling I dannet forbindelser mellem centromerer af homologer og COM på modstående poler af cellen.

Meiosis II

Denne prometaphase II ligner mere den mitotiske prometaphase end til promotaphase meiotic I. I dette tilfælde frigiver COM'en "mikrotubuli til duplikeret centromerer af søsterkromatiderne.

Således produceres to celler med individuelle kromosomerprodukt fra et kromatid af hvert par. Derfor vil celler med den haploide kromosomale komplement blive givet til arten.

referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduktion til genetisk analyse (11. udgave). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  4. Ishiguro, K.-I. (2018) Samhæsekomplekset i pattedyrmesiose. Gener til celler, doi: 10.1111 / gtc.12652
  5. Manka, S. W., Moores, C.A. (2018) Mikrotubulær struktur af cryo-EM: snapshots of dynamic instability. Essays in Biochemistry, 62: 737-751.