Metafase: dalam mitosis dan meiosis

metafase adalah tahap kedua dari mitosis dan meiosis. Hal ini ditandai dengan keselarasan kromosom di ekuator sel. Setelah peristiwa penting profase yang menyebabkan kondensasi kromosom, mereka harus dimobilisasi.

Untuk mencapai pemisahan yang efisien, kromosom harus ditempatkan pada lempeng ekuator. Setelah diposisikan dengan benar, mereka akan dapat bermigrasi ke arah kutub sel selama anafase.

Metafase

Kromosom disejajarkan pada pelat ekuator sel selama metafase mitosis. Diambil dari commons.wikimedia.org

Tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa metafase adalah salah satu pos pemeriksaan terpenting untuk mitosis dan meiosis. Dalam kedua kasus, adalah penting bahwa kromosom berada di lempeng ekuator dan dengan kinetokor berorientasi dengan benar.

Dalam mitosis, kromosom mengorientasikan diri pada lempeng ekuator sedemikian rupa sehingga mereka mengeluarkan kromatid sister. Dalam meiosis kita menemukan dua metafase. Pada metafase I, orientasi bivalen mengarah pada pemisahan kromosom homolog. Pada meiosis II, pemisahan kromatid saudara tercapai.

Dalam semua kasus, mobilisasi kromosom yang efisien dicapai berkat pusat organisasi mikrotubulus (COM). Dalam sel hewan mereka diatur dalam sentrosom, sedangkan pada tumbuhan mereka bertindak dengan cara yang sedikit lebih kompleks, tetapi tanpa sentriol.

Secara umum, metafase menjamin pembelahan sel yang simetris. Tetapi metafase juga dapat menentukan pembagian asimetris, ketika itu adalah kebutuhan organisme. Pembagian asimetris adalah bagian mendasar dari perolehan identitas seluler di metazoa.

Indeks artikel

Metafase pada mitosis

Baik pada sel hewan maupun sel tumbuhan terdapat mekanisme yang menjamin bahwa kromosom terletak pada lempeng ekuator. Meskipun sebelumnya dianggap sebagai garis imajiner yang berjarak sama antara kutub sel, tampaknya “nyata”.

Metafase: dalam mitosis dan meiosis

Silvia3 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) atau CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Artinya, ada mekanisme di dalam sel yang memastikan bahwa kromosom dalam sel yang membelah mencapai titik itu. Kecuali dalam pemisahan asimetris terkontrol, ini selalu terjadi, dan poin yang sama.

Pelat khatulistiwa dan keselarasan

Mencapai lempeng khatulistiwa dan berbaris untuk membelah adalah dua proses independen. Keduanya dikendalikan oleh satu set protein yang berbeda.

Sebenarnya, sistem “pemeriksaan rakitan spindel” mencegah masuknya ke anafase kecuali semua kromosom dihubungkan dengan beberapa serat gelendong. Pada kromosom tempat pengikatan adalah kinetokor.

Dalam metafase kinetokor harus mengasumsikan orientasi bipolar. Artinya, dalam satu sentromer yang tampak, akan ada dua kinetokor. Masing-masing akan berorientasi pada kutub yang berlawanan dengan yang lain.

Selain gaya pemisahan yang dilakukan oleh pusat pengorganisasian mikrotubulus, gaya ikat antara kromatid dan kromosom juga harus dipertimbangkan.

Kromatid tetap melekat oleh aksi kohesin mitosis. Oleh karena itu, dalam metafase satu dimulai dengan kromatid sister yang bersatu erat yang harus terletak di ekuator sel.

Saat mereka semua mencapai lempeng ekuator dan mengorientasikan diri secara bipolar melekat pada serat gelendong masing-masing, metafase berakhir.

Begitu berada di ekuator sel, serat gelendong akan menahan kinetokor yang menempel pada sentriol di kutub yang berlawanan dari sel hewan. Gaya traksi selanjutnya akan memisahkan kromatid saudara dari setiap kromosom, sehingga satu set lengkap kromatid ini akan bermigrasi ke setiap kutub.

Kromosom dan COM

Kromatid saudara kohesif dan melekat pada mikrotubulus. Dimodifikasi dari https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png

Ini hanya dapat dicapai jika semua kromosom terletak di lempeng ekuator sel. Telah ditunjukkan bahwa jika ada kromosom yang membutuhkan waktu lama untuk ditempatkan, serat-serat gelendong melihatnya dan diharapkan semua terletak untuk melanjutkan ke pemisahan mereka.

Metafase pada meiosis

meiosis

Pembelahan meiosis. Diambil dari es.wikipedia.org

Analog dengan mitosis, kromatid saudara meiosis juga melekat. Tetapi dalam hal ini oleh kohesin meiosis. Beberapa spec í ficas metafase I, dan metaphase II lainnya.

Selain itu, kromosom homolog telah menjadi bagian dari proses penyelarasan, sinapsis, dan persilangan. Artinya, mereka tidak dapat dipisahkan dari kompleks sinaptonemik yang memungkinkan rekombinasi dan pemisahan yang benar dari molekul DNA yang terlibat. Anda juga harus memisahkannya.

Tidak seperti mitosis, dalam meiosis Anda harus memisahkan empat untai DNA, bukan dua. Hal ini dicapai dengan terlebih dahulu memisahkan kromosom homolog (metafase I), dan kemudian kromatid bersaudara (metafase II).

Metafase I

Posisi yang benar dari kromosom di lempeng ekuator metafase I dicapai oleh chiasmata. Chiasm mengekspos kromosom homolog sehingga mereka yang bermigrasi ke arah kutub.

Selanjutnya, meskipun kromosom homolog harus dalam orientasi bipolar, kromatid saudara tidak boleh. Artinya, dalam metafase I, bertentangan dengan II, kromatid saudara dari setiap kromosom homolog harus monopolar (dan berlawanan dengan pasangan homolog).

Hal ini dicapai dengan protein spesifik yang mengikat kinetokor kromatid saudara selama metafase I.

Metafase II

Selama metafase II, kromosom berbaris pada lempeng ekuator dengan kinetokor dari masing-masing kromatid bersaudara menghadap kutub yang berlawanan. Artinya, sekarang orientasi Anda adalah bipolar. Susunan kromosom ini bersifat spesifik protein.

Metafase meiosis yang terkontrol menjamin produksi gamet dengan jumlah dan identitas kromosom yang benar. Jika tidak, penampilan individu dengan penyimpangan kromosom yang signifikan dapat dipromosikan.

Referensi

  1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (Edisi ke-6). WW Norton & Company, New York, NY, AS.
  2. Cukup baik, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
  3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Pengantar Analisis Genetika (Edisi ke-11). New York: WH Freeman, New York, NY, AS.
  4. Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mekanisme kongres kromosom selama mitosis. Biologi 13, doi: 10.3390 / biologi6010013
  5. Ishiguro, KI (2018) Kompleks kohesin dalam meiosis mamalia. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
  6. Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Posisi ekuatorial pelat metafase memastikan pembelahan sel simetris. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.