Прометафаза в митозе и мейозе



прометафазы это стадия процесса клеточного деления, промежуточная между профазой и метафазой. Он характеризуется взаимодействием делящихся хромосом с микротрубочками, которые их разделяют. Прометефа встречается как в митозе, так и в мейозе, но с разными характеристиками..

Явная цель всего клеточного деления состоит в том, чтобы произвести больше клеток. Чтобы достичь этого, клетка должна изначально дублировать содержание ДНК; то есть повторить это. Кроме того, клетка должна отделить эти хромосомы так, чтобы была достигнута конкретная цель каждого деления цитоплазмы.. 

При митозе одинаковое количество хромосом материнской клетки в дочерних клетках. При мейозе I разделение между гомологичными хромосомами. При мейозе II разделение между сестринскими хроматидами. То есть в конце процесса получают четыре ожидаемых мейотических продукта.

Клетка управляет этим сложным механизмом посредством использования специализированных компонентов, таких как микротрубочки. Они организованы центросомой у большинства эукариот. В других, наоборот, подобно высшим растениям, работает другой тип центра организации микротрубочек..

индекс

  • 1 Микротрубочки
  • 2 Митотическая прометафаза
    • 2.1 Открытый митоз
    • 2.2 Митоз закрыт
  • 3 метета прометафаза
    • 3.1 Мейоз I
    • 3.2 Мейоз II
  • 4 Ссылки

Микротрубочки

Микротрубочки представляют собой линейные полимеры тубулинового белка. Они вмешиваются почти во все клеточные процессы, которые включают смещение некоторой внутренней структуры. Они являются неотъемлемой частью цитоскелета, ресничек и жгутиков..

В случае растительных клеток они также играют роль во внутренней структурной организации. В этих клетках микротрубочки образуют своего рода гобелен, прикрепленный к внутренней стороне плазматической мембраны..

Эта структура, которая контролирует деление растительных клеток, известна как кортикальная организация микротрубочек. Например, в момент митотического деления они разрушаются в центральное кольцо, которое будет будущим участком центральной пластины в плоскости, где клетка будет разделена..

Микротрубочки состоят из альфа-тубулина и бета-тубулина. Эти две субъединицы образуют гетеродимер, который является основной структурной единицей тубулиновых нитей. Полимеризация димеров приводит к образованию 13 протофиламентов в боковой организации, которая приводит к образованию полого цилиндра.

Полые цилиндры этой структуры представляют собой микротрубочки, которые по своему составу показывают полярность. То есть один конец может расти за счет добавления гетеродимеров, тогда как другой конец может быть вычтен. В последнем случае микротрубочка вместо удлинения в этом направлении сжимается.

Микротрубочки зарождаются (то есть начинают полимеризоваться) и организуются в организующие центры микротрубочек (СОМ). COM связаны с центросомами во время деления в клетках животных.

У высших растений, у которых нет центросом, СОМ присутствует в аналогичных сайтах, но образован другими компонентами. У ресничек и жгутиков COM располагается в основном в моторной структуре.

Смещение хромосом во время деления клеток достигается через микротрубочки. Они опосредуют физическое взаимодействие между центромерами хромосом и СОМ.

Благодаря целенаправленным реакциям деполимеризации метафазные хромосомы в конечном итоге будут перемещаться к полюсам делящихся клеток..

Митотическая прометафаза

Правильная митотическая хромосомная сегрегация - это то, что гарантирует, что каждая дочерняя клетка получает хромосомный комплемент, идентичный таковому материнской клетки..

Это означает, что клетка должна разделять каждую пару дублированных хромосом на две отдельные и независимые хромосомы. То есть он должен отделять сестринские хроматиды каждой гомологичной пары от всего набора хромосом материнской клетки.

Открытый митоз

В открытом митозе процесс исчезновения ядерной оболочки является отличительной чертой прометафазы. Это позволяет исчезнуть единственному препятствию между МОС и центромерами хромосом..

Из МОК полимеризуются длинные нити микротрубочек, которые удлиняются в направлении хромосом. Когда обнаруживается центромера, полимеризация прекращается и получается хромосома, связанная с СОМ..

При митозе хромосомы двойные. Следовательно, есть также две центромеры, но все еще объединенные в одной структуре. Это означает, что в конце процесса полимеризации микротрубочек у нас будет две из них на дублированную хромосому.

Нить прикрепит центромеру к COM, а другую - к сестринской хроматиде, присоединенной к COM напротив первого.

Митоз закрыт

При закрытых митозах процесс практически идентичен предыдущему, но с большой разницей; ядерная оболочка не исчезает. Следовательно, СОМ является внутренним и связан с внутренней ядерной оболочкой через ядерную пластинку.

При полузакрытом (или полуоткрытом) митозе ядерная оболочка исчезает только в двух противоположных точках, где митотический СОМ существует вне ядра.

Это означает, что при этих митозах микротрубочки проникают в ядро, чтобы иметь возможность мобилизовать хромосомы на этапах, следующих за прометафазой..

Прометефаза мейотическая

Поскольку мейоз включает в себя производство четырех 'n' клеток из '2n' клетки, должно быть два деления цитоплазмы. Давайте посмотрим на это так: в конце метафазы I будет в четыре раза больше хроматид, чем центромер, видимых под микроскопом.

После первого деления будет две клетки с вдвое большим количеством хроматид, чем центромер. Только в конце второго цитоплазматического деления все центромеры и хроматиды будут индивидуализированы. Центромер будет столько же, сколько и хромосом.

Ключевым белком для этих сложных межхроматиновых взаимодействий при митозе и мейозе является когезин. Но при мейозе осложнений больше, чем при митозе. Поэтому неудивительно, что мейотический когезин отличается от митотического.

Cohesins обеспечивают сцепление хромосом во время процесса митотической и мейотической конденсации. Кроме того, они позволяют и регулируют взаимодействие между сестринскими хроматидами в обоих процессах..

Но при мейозе они также способствуют тому, чего не происходит при митозе: спариванию гомологов и последующим синапсам. Эти белки разные в каждом случае. Можно сказать, что мейоз без когезина, который его отличает, был бы невозможен.

Мейоз I

Механически говоря, взаимодействие центромеры / СОМ одинаково в каждом клеточном делении. Однако в прометафазе I мейоза I клетка не будет отделять сестринские хроматиды, как в митозе.

Напротив, мейотическая тетрада обладает четырьмя хроматидами в кажущемся двойном наборе центромер. В этой структуре есть еще одна вещь, не присутствующая в митозе: хиазмы.

Хиазмы, которые являются физическим объединением между гомологичными хромосомами, - это то, что отличает центромеры, которые должны быть отделены: те из гомологичных хромосом.

Таким образом, в прометафазе I образуются связи между центромерами гомологов и СОМ на противоположных полюсах клетки..

Мейоз II

Эта прометафаза II больше похожа на митотическую прометафазу, чем на прометафазу мейотического I. В этом случае СОМ "высвобождает" микротрубочки в дублированные центромеры сестринских хроматид..

Таким образом, будут получены две клетки с отдельным продуктом хромосом одной хроматидой каждой пары. Следовательно, клетки с гаплоидным хромосомным комплементом будут отданы виду.

ссылки

  1. Альбертс Б., Джонсон А.Д., Льюис Дж., Морган Д., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2014) Молекулярная биология клетки (6-е издание). W. W. Norton & Company, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Филадельфия, Пенсильвания, США.
  3. Griffiths A.J.F., Wessler R., Carroll S.B., Doebley J. (2015). Введение в генетический анализ (11-е изд.). Нью-Йорк: У. Х. Фриман, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  4. Ишигуро, К.-И. (2018) Комплекс cohesin в мейозе млекопитающих. Genes to Cells, doi: 10.1111 / gtc.12652
  5. Manka, S. W., Moores, C.A. (2018) Структура микротрубочек с помощью крио-ЭМ: снимки динамической нестабильности. Очерки по биохимии, 62: 737-751.