PROMETAPHASE: SA MITOSIS AT SA MEIOSIS - BIOLOGY - 2024

Ang prometaphase ay isang yugto ng proseso ng paghahati ng cell, sa pagitan ng prophase at metaphase. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng paghahati ng mga kromosom sa mga microtubule na responsable para sa paghihiwalay sa kanila. Ang prometaphase ay nangyayari sa parehong mitosis at meiosis, ngunit may iba't ibang mga katangian.

Ang malinaw na layunin ng lahat ng cell division ay upang makabuo ng maraming mga cell. Upang makamit ito, ang cell ay dapat na orihinal na dobleng nilalaman ng DNA nito; iyon ay, kopyahin ito. Bilang karagdagan sa ito, dapat na paghiwalayin ng cell ang mga chromosom na ito sa isang paraan na tinutupad ang partikular na layunin ng bawat dibisyon ng cytoplasm.

Ang prometaphase ng mitosis. Kinuha mula sa wikimedia.org

Sa mitosis, ang parehong bilang ng mga kromosom mula sa cell ng ina sa mga selula ng anak na babae. Sa meiosis ko, ang paghihiwalay sa pagitan ng mga homogenous chromosome. Sa meiosis II, ang paghihiwalay sa pagitan ng mga chromatids ng kapatid. Iyon ay, sa pagtatapos ng proseso, makuha ang apat na inaasahang mga produktong meiotic.

Ang cell ay namamahala sa kumplikadong mekanismo na ito sa pamamagitan ng paggamit ng mga dalubhasang sangkap tulad ng microtubule. Ang mga ito ay isinaayos ng centrosome sa karamihan ng mga eukaryotes. Sa iba, sa kabilang banda, tulad ng mas mataas na mga halaman, isa pang uri ng sentro ng samahan ng mga microtubule function.

Microtubule

Ang mga Microtubule ay mga linear polymers ng protina na tubulin. Ang mga ito ay kasangkot sa halos lahat ng mga proseso ng cellular na nagsasangkot ng pag-aalis ng ilang panloob na istraktura. Ang mga ito ay isang mahalagang bahagi ng cytoskeleton, cilia at flagella.

Sa kaso ng mga cell cells, may papel din sila sa panloob na istrukturang organisasyon. Sa mga cell na ito, ang mga microtubule ay bumubuo ng isang uri ng tapestry na nakakabit sa loob ng lamad ng plasma.

Ang istraktura na ito, na kinokontrol ang mga dibisyon ng cell cell, ay kilala bilang ang cortical organization ng microtubule. Sa oras ng mitotic division, halimbawa, bumagsak sila sa isang gitnang singsing na magiging hinaharap na site ng gitnang plato, sa eroplano kung saan hahatiin ang cell.

Ang mga Microtubule ay binubuo ng alpha-tubulin at beta-tubulin. Ang dalawang subunit na ito ay bumubuo ng isang heterodimer, na siyang pangunahing yunit ng istruktura ng mga filament ng tubulin. Ang polimerisasyon ng mga dimer ay humahantong sa pagbuo ng 13 protofilament sa isang pag-ilid ng samahan na nagbibigay ng pagtaas sa isang guwang na silindro.

Microtubule. Kinuha mula sa mga commons.wikimedia.org

Ang mga guwang na silindro ng istraktura na ito ay mga microtubule, na sa pamamagitan ng kanilang sariling komposisyon ay nagpapakita ng polar. Iyon ay, ang isang dulo ay maaaring lumago sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga heterodimer, habang ang kabilang dulo ay maaaring ibawas. Sa huling kaso, ang microtubule, sa halip na magpahaba sa direksyon na iyon, ang pag-urong.

Ang nucleus ng Microtubules (ibig sabihin ay magsisimulang mag-polymerize) at mag-ayos sa mga sentro ng pag-aayos ng microtubule (COM). Ang mga COM ay nauugnay sa mga sentrosom sa panahon ng mga paghati sa mga selula ng hayop.

Sa mas mataas na mga halaman, na walang mga centrosomes, ang COM ay naroroon sa mga pagkakaugnay na site, ngunit nabuo ng iba pang mga sangkap. Sa cilia at flagella, ang COM ay matatagpuan basal sa istraktura ng motor.

Ang pag-alis ng Chromosome sa panahon ng mga paghati sa cell ay nakamit sa pamamagitan ng mga microtubule. Ang mga ito ay namamagitan sa pisikal na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga centromeres ng chromosome at ang mga COM.

Sa pamamagitan ng mga naka-target na reaksyon ng depolymerisasyon, ang mga kromosom ng metaphase ay kalaunan ay lilipat patungo sa mga poste ng paghahati ng mga cell.

Ang mitotikong prometaphase

Ang wastong mitotic chromosomal segregation ay isa na ginagarantiyahan na ang bawat selula ng anak na babae ay tumatanggap ng isang pandagdag ng mga kromosom na magkapareho sa ng cell ng ina.

Silvia3, mula sa Wikimedia Commons

Nangangahulugan ito na ang cell ay dapat paghiwalayin ang bawat pares ng dobleng mga chromosom sa dalawang magkahiwalay, indibidwal na mga kromosom. Iyon ay, dapat ihiwalayin ang mga chromatids ng kapatid ng bawat pares ng homologous mula sa buong pampuno ng mga kromosoma ng stem cell.

Buksan ang mitosis

Sa bukas na mga mitoses, ang proseso ng pagkawala ng nuclear sobre ay ang nakikilala na tampok ng prometaphase. Pinapayagan nito ang tanging balakid sa pagitan ng MOC at ang sentromeres ng mga chromosom na mawala.

Mula sa mga MOC, ang mahahabang mga filament ng microtubule ay polymerized at humaba patungo sa mga chromosome. Sa paghanap ng isang sentromere, ang polimerisasyon ay humihinto at isang kromosom na naka-link sa isang COM ay nakuha.

Sa mitosis ang mga kromosom ay doble. Samakatuwid, mayroon ding dalawang sentromer, ngunit nagkakaisa pa rin sa parehong istraktura. Nangangahulugan ito na sa pagtatapos ng proseso ng polyrotization ng microtubule magkakaroon kami ng dalawa sa bawat bawat dobleng kromosoma.

Ang isang filament ay ilalagay ang isang sentromere sa isang COM, at ang isa sa kapatid na chromatid na nakakabit sa COM kabaligtaran sa una.

Ang saradong mitosis

Sa mga saradong mitoses, ang proseso ay halos magkapareho sa naunang isa, ngunit may isang malaking pagkakaiba; hindi nawawala ang nuclear sobre. Samakatuwid, ang COM ay panloob at nauugnay sa panloob na sobre ng nuclear sa pamamagitan ng nuclear lamina.

Sa semi-sarado (o semi-buksan) ang nabawasan, ang nukleyar na sobre ay nawawala lamang sa dalawang kabaligtaran na punto kung saan mayroong isang mitotikong COM na nasa labas ng nucleus.

Nangangahulugan ito na sa mga pag-iwas sa microtubule ay tumagos sa nucleus upang mapakilos ang mga chromosome sa mga hakbang pagkatapos ng prometaphase.

Ang meiotic prometaphase

Ang meiotic division. Kinuha mula sa es.wikipedia.org

Dahil ang meiosis ay nagsasangkot sa paggawa ng apat na 'n' cells mula sa isang '2n' cell, dapat mayroong dalawang dibisyon ng cytoplasm. Tingnan natin ito tulad nito: sa pagtatapos ng metaphase I magkakaroon ng apat na beses na mas chromatids kaysa sa mga sentromer na nakikita sa ilalim ng mikroskopyo.

Matapos ang unang dibisyon, magkakaroon ng dalawang mga cell na may dalawang beses sa maraming chromatids bilang sentromrom. Sa pagtatapos lamang ng pangalawang dibisyon ng cytoplasmic, lahat ng mga centromeres at chromatids ay maging indibidwal. Magkakaroon ng maraming mga centromeres dahil mayroong mga kromosoma.

Ang pangunahing protina para sa mga kumplikadong pakikipag-ugnay ng interchromatin na magaganap sa mitosis at ang meiosis ay cohesin. Ngunit may higit pang mga komplikasyon sa meiosis kaysa sa mitosis. Hindi kataka-taka, samakatuwid, na ang meiotic cohesin ay naiiba sa mitotic.

Pinapayagan ng mga coinsins ang cohesion ng chromosome sa panahon ng kanilang mitotic at meiotic condensation process. Bilang karagdagan, pinapayagan at kinokontrol nila ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga chromatids ng magkapatid sa parehong mga proseso.

Ngunit sa meiosis ay nagtataguyod din sila ng isang bagay na hindi nangyayari sa mitosis: homologous kawin, at ang mga kahihinatnan na synapses. Ang mga protina na ito ay naiiba sa bawat kaso. Maaari naming sabihin na ang meiosis nang walang cohesin na nakikilala ito, hindi magiging posible.

Meiosis ko

Ang mekanismo na nagsasalita, ang pakikipag-ugnay sa sentromere / COM ay pareho sa lahat ng paghahati ng cell. Gayunpaman, sa prometaphase I ng meiosis ko ang cell ay hindi maghihiwalay sa mga chromatids ng kapatid tulad ng ginagawa nito sa mitosis.

Sa kaibahan, ang meiotic tetrad ay may apat na chromatids sa isang maliwanag na dobleng hanay ng mga centromeres. Sa istraktura na ito ay may ibang bagay na hindi naroroon sa mitosis: chiasmata.

Ang mga chiasms, na mga pisikal na junctions sa pagitan ng mga homologous chromosome, ay kung ano ang nakikilala sa pagitan ng mga centromeres na dapat na ihiwalay: ang mga homologous chromosome.

Kaya, sa prometaphase I, ang mga koneksyon ay nabuo sa pagitan ng mga sentromeres ng mga homologue at COM sa kabaligtaran ng mga poste ng cell.

Meiosis II

Ang prometaphase II na ito ay katulad ng mitotic prometaphase kaysa sa meiotic prometaphase I. Sa kasong ito, ang mga COM ay "maglulunsad" ng mga microtubule sa dobleng sentromeres ng mga chromatids ng kapatid.

Kaya, ang dalawang mga cell na may mga indibidwal na chromosome ay bubuo, ang produkto ng isang chromatid mula sa bawat pares. Samakatuwid, ang mga cell na may haploid chromosomal complement ng mga species ay gagawin.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology ng Cell (Ika-6 Edisyon). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Goodenough, UW (1984) Mga Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Isang Panimula sa Genetic Analysis (ika-11 ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
4. Ishiguro, K.-I. (2018) Ang komplikadong cohesin sa mammalian meiosis. Mga Gen sa Mga Cell, doi: 10.1111 / gtc.12652
5. Manka, SW, Moores, CA (2018) Ang istruktura ng Microtubule sa pamamagitan ng cryo-EM: mga snapshot ng pabagu-bago na kawalang-tatag. Mga sanaysay sa Biokimika, 62: 737-751.