Prometaphase dalam mitosis dan meiosis



The prometaphase ia adalah peringkat proses pembahagian sel, pertengahan antara prophase dan metaphase. Ia dicirikan oleh interaksi membahagikan kromosom dengan microtubules yang akan memisahkannya. Prometaphas berlaku dalam kedua-dua mitosis dan meiosis, tetapi dengan ciri-ciri yang berbeza.

Objektif jelas bagi semua pembahagian sel adalah untuk menghasilkan lebih banyak sel. Untuk mencapai ini, sel mesti asalnya menduplikasi kandungan DNAnya; iaitu, meniru itu. Di samping itu, sel mesti memisahkan kromosom ini supaya tujuan tertentu setiap bahagian sitoplasma dipenuhi.. 

Dalam mitosis, jumlah kromosom yang sama dalam sel ibu dalam sel anak perempuan. Dalam meiosis I, pemisahan antara kromosom homolog. Dalam meiosis II, pemisahan antara kakak kromatid. Iaitu, pada akhir proses itu, dapatkan empat produk meiotik yang diharapkan.

Sel ini menguruskan mekanisme rumit ini melalui penggunaan komponen khusus seperti microtubules. Ini dianjurkan oleh centrosom dalam kebanyakan eukariota. Di lain-lain, sebaliknya, seperti tumbuhan yang lebih tinggi, satu lagi pusat organisasi microtubule berfungsi.

Indeks

  • 1 microtubules
  • 2 Prometaphase mitotik
    • 2.1 Mitosis terbuka
    • 2.2 Mitosis ditutup
  • 3 prometaphase Meteica
    • 3.1 Meiosis I
    • 3.2 Meiosis II
  • 4 Rujukan

Mikrotubul

Microtubules adalah polimer linear protein tubulin. Mereka campur tangan dalam hampir semua proses selular yang melibatkan anjakan beberapa struktur dalaman. Mereka adalah bahagian penting dari sitoskeleton, silia dan flagella.

Dalam kes sel tumbuhan mereka juga memainkan peranan dalam organisasi struktur dalaman. Dalam sel-sel ini, microtubules membentuk sejenis permaidani yang dilekatkan pada bahagian dalam membran plasma.

Struktur ini, yang mengawal bahagian-bahagian sel tumbuhan, dikenali sebagai organisasi cortikal microtubule. Pada masa pembahagian mitosis, contohnya, mereka runtuh ke dalam cincin pusat yang akan menjadi tapak depan plat tengah, dalam pesawat di mana sel akan dibahagikan..

Microtubules terdiri daripada alpha-tubulin dan beta-tubulin. Kedua-dua subunit ini membentuk heterodimer, iaitu unit struktur asas filamen tubulin. Pempolimeran dimer membawa kepada pembentukan 13 protofilamen dalam organisasi lateral yang menimbulkan silinder berongga.

Silinder berongga struktur ini adalah microtubules, yang oleh polaritas menunjukkan komposisi mereka sendiri. Iaitu, satu hujung boleh tumbuh dengan penambahan heterodimer, manakala hujung yang lain boleh dikurangkan. Dalam kes terakhir ini, microtubule, bukannya memanjangkan arah itu, mengecut.

Mikrotubul nukleus (iaitu, mereka mula pempolimeran) dan menganjurkan ke pusat mikrotubule penganjur (COM). COM dikaitkan dengan centrosom semasa bahagian di sel haiwan.

Di kilang yang lebih tinggi, yang tidak mempunyai centrosom, COM hadir di laman analog, tetapi dibentuk oleh komponen lain. Dalam silia dan flagella, COM terletak secara asas kepada struktur motor.

Anjakan kromosom semasa bahagian sel dicapai melalui microtubules. Ini menengahi interaksi fizikal antara centromeres kromosom dan COM.

Dengan tindak balas penguraian yang disasarkan, kromosom metaphase akhirnya akan bergerak ke arah tiang-tiang pembahagi sel.

Prometaphase mitotik

Pengasingan kromosom mitosis yang betul adalah yang menjamin bahawa setiap sel anak perempuan menerima pelengkap kromosom yang sama dengan sel induk.

Ini bermakna sel mesti memisahkan setiap pasangan kromosom yang disalin menjadi dua kromosom individu dan bebas. Iaitu, ia mesti memisahkan kromatid kakak setiap pasangan homolog dari seluruh pelengkap kromosom sel induk.

Buka mitosis

Dalam mitosis terbuka, proses kehilangan sampul nuklear adalah ciri prometaphase. Ini membolehkan satu-satunya halangan antara MOC dan centromeres kromosom hilang..

Dari MOC, filamen panjang microtubules yang memanjangkan ke arah kromosom dipolimerisasi. Apabila centromere didapati, polimerisasi terhenti dan kromosom yang dikaitkan dengan COM diperolehi..

Dalam mitosis, kromosom adalah dua kali ganda. Oleh itu, terdapat juga dua sentromer, tetapi masih bersatu dalam struktur yang sama. Ini bermakna bahawa pada akhir proses pempolimeran microtubules kita akan mempunyai dua daripada mereka setiap kromosom diduplikasi.

Filamen akan melampirkan centromere kepada COM, dan satu lagi kepada kakak kakak yang melekat pada COM berlawanan dengan yang pertama.

Mitosis ditutup

Dalam mitos tertutup, proses hampir sama dengan yang sebelumnya, tetapi dengan perbezaan yang besar; sampul nuklear tidak hilang. Oleh itu, COM adalah dalaman dan dikaitkan dengan sampul nukleus dalaman melalui lamina nuklear.

Dalam mitosis separa tertutup (atau separuh terbuka), sampul nuklear hanya hilang pada dua titik bertentangan di mana COM mitotik wujud di luar nukleus.

Ini bermakna bahawa dalam mitos ini mikrotubul menembusi ke dalam nukleus untuk dapat menggerakkan kromosom dalam langkah-langkah seterusnya dengan prometaphase..

Promethephase meiotic

Oleh kerana meiosis melibatkan pengeluaran empat 'n' sel dari sel '2n', mestilah dua bahagian sitoplasma. Mari kita lihat seperti ini: pada akhir metafase saya akan ada empat kali lebih banyak kromatid daripada centromeres yang kelihatan di bawah mikroskop.

Selepas bahagian pertama, terdapat dua sel dengan dua kali lebih banyak kromatid sebagai centromer. Hanya pada akhir bahagian sitoplasma kedua, semua centromer dan kromatid akan disesuaikan. Terdapat banyak centromeres kerana terdapat kromosom.

Protein utama untuk interaksi interkromatin kompleks ini berlaku dalam mitosis dan meiosis adalah kohesin. Tetapi terdapat lebih banyak komplikasi dalam meiosis daripada mitosis. Oleh itu, tidak menghairankan, bahawa kohesin meiotik adalah berbeza daripada mitosis.

Kohesin membenarkan perpaduan kromosom semasa proses pemeluwapan mitosis dan meiosis. Di samping itu, mereka membenarkan dan mengatur interaksi antara kakak kromatid dalam kedua-dua proses.

Tetapi dalam meiosis mereka juga mempromosikan sesuatu yang tidak berlaku dalam mitosis: pasangan antara homolog, dan sinapsus yang berlaku. Protein ini berbeza dalam setiap kes. Kita boleh mengatakan bahawa meiosis tanpa kohesin yang membezakannya, tidak mungkin.

Meiosis I

Secara mekanis, interaksi centromere / COM adalah sama di setiap bahagian sel. Walau bagaimanapun, dalam prometaphase I of meiosis saya sel tidak akan memisahkan kromatid kakak seperti yang dilakukan dalam mitosis.

Sebaliknya, tetrad meiotik mempunyai empat kromatid dalam sentriser dua set yang jelas. Dalam struktur ini terdapat satu lagi perkara yang tidak ada dalam mitosis: chiasmas.

The chiasmas, yang merupakan kesatuan fizikal antara kromosom homologous, adalah apa yang membezakan antara centromeres yang mesti dipisahkan: kromosom homologous.

Oleh itu, dalam prometaphase I, sambungan dibentuk antara centromeres homolog dan COM di tiang bertentangan sel.

Meiosis II

Prometaphase II ini lebih mirip dengan prometaphase mitotik daripada prometaphase meiotic I. Dalam kes ini, COM "akan melepaskan" microtubules ke centromeres pendua kromatid kakak.

Oleh itu, dua sel dengan kromosom individu produk satu kromatid setiap pasangan akan dihasilkan. Oleh itu, sel-sel dengan pelengkap kromosom haploid akan diberikan kepada spesies.

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekul Sel (Edisi ke-6). W. W. Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (edisi ke-11). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  4. Ishiguro, K.-I. (2018) Kompleks kohesin dalam meiosis mamalia. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
  5. Manka, S. W., Moores, C. A. (2018) Struktur mikrotubul oleh cryo-EM: gambar ketidakstabilan dinamik. Esei dalam Biokimia, 62: 737-751.