Das Metaphase Es ist das zweite Stadium der Mitose und Meiose. Es ist gekennzeichnet durch die Ausrichtung der Chromosomen am Äquator der Zelle. Nach den wichtigsten Ereignissen der Prophase, die zur Kondensation der Chromosomen führten, müssen sie mobilisiert werden.
Um eine effiziente Segregation zu erreichen, müssen sich die Chromosomen auf der Äquatorplatte befinden. Nachdem sie richtig positioniert wurden, können sie während der Anaphase zu den Polen der Zelle wandern..
Es ist keine Übertreibung zu sagen, dass die Metaphase einer der wichtigsten Kontrollpunkte für Mitose und Meiose ist. In beiden Fällen ist es wichtig, dass sich die Chromosomen auf der Äquatorplatte befinden und die Kinetochoren richtig ausgerichtet sind..
Bei der Mitose orientieren sich die Chromosomen so auf der Äquatorplatte, dass sie Schwesterchromatiden absondern. In der Meiose finden wir zwei Metaphasen. In Metaphase I führt die Orientierung der Bivalente zur Segregation homologer Chromosomen. Bei der Meiose II wird eine Trennung der Schwesterchromatiden erreicht.
In allen Fällen wird dank der Mikrotubuli-Organisationszentren (COM) eine effiziente Mobilisierung des Chromosmos erreicht. In tierischen Zellen sind sie in Zentrosomen organisiert, während sie in Pflanzen etwas komplexer wirken, jedoch ohne Zentriolen..
Im Allgemeinen garantiert die Metaphase eine symmetrische Zellteilung. Die Metaphase kann aber auch eine asymmetrische Teilung bestimmen, wenn es die Notwendigkeit des Organismus ist. Die asymmetrische Teilung ist ein wesentlicher Bestandteil des Erwerbs der zellulären Identität bei Metazoen.
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Sowohl in den tierischen als auch in den pflanzlichen Zellen gibt es Mechanismen, die sicherstellen, dass sich die Chromosomen auf der Äquatorplatte befinden. Obwohl es zuvor als imaginäre Linie mit gleichem Abstand zwischen den Zellpolen konzipiert wurde, scheint es "real" zu sein..
Das heißt, es gibt Mechanismen in der Zelle, die sicherstellen, dass die Chromosomen in einer sich teilenden Zelle diesen Punkt erreichen. Außer bei kontrollierten asymmetrischen Teilungen ist dies immer der Fall und der gleiche Punkt.
Das Erreichen der Äquatorplatte und das Aufeinanderreihen zum Teilen sind zwei unabhängige Prozesse. Beide werden durch eine Reihe verschiedener Proteine gesteuert.
Tatsächlich verhindert das System zur Überprüfung der Spindelanordnung den Eintritt in die Anaphase, es sei denn, alle Chromosomen sind mit einer Faser der Spindel verbunden. Im Chromosom ist die Bindungsstelle das Kinetochor.
In der Metaphase müssen die Kinetochoren eine bipolare Orientierung annehmen. Das heißt, in einem scheinbaren einzelnen Zentromer gibt es zwei Kinetochoren. Jeder wird auf einen dem anderen gegenüberliegenden Pol ausgerichtet sein.
Neben der von den Organisationszentren der Mikrotubuli ausgeübten Trennkraft muss auch die Bindungskraft zwischen Chromatiden und Chromosomen berücksichtigt werden..
Die Chromatiden bleiben durch die Wirkung mitotischer Kohäsine gebunden. Daher beginnt man in der Metaphase mit eng verbundenen Schwesterchromatiden, die sich am Äquator der Zelle befinden müssen..
Wenn sie alle die Äquatorplatte erreichen und sich bipolar an ihren jeweiligen Fasern der Spindel orientieren, endet die Metaphase.
Am Äquator der Zelle halten die Spindelfasern die Kinetochoren, die an den Zentriolen an entgegengesetzten Polen der Tierzelle befestigt sind. Die Zugkräfte trennen anschließend die Schwesterchromatiden jedes Chromosoms, so dass ein vollständiger Satz davon zu jedem Pol wandert..
Dies kann nur erreicht werden, wenn sich alle Chromosomen auf der Äquatorplatte der Zelle befinden. Es wurde gezeigt, dass, wenn ein Chromosom Zeit braucht, um lokalisiert zu werden, die Fasern der Spindel es wahrnehmen und erwartet wird, dass alle lokalisiert sind, um zu ihrer Entmischung überzugehen.
Analog zur Mitose sind auch meiotische Schwesterchromatiden gebunden. Aber in diesem Fall durch meiotische Kohäsine. Einige sind spezifisch für Metaphase I, andere für Metaphase II.
Darüber hinaus waren homologe Chromosomen Teil der Alignment-, Synapsen- und Crossover-Prozesse. Das heißt, sie sind untrennbar mit den synaptonämischen Komplexen verbunden, die die Rekombination und korrekte Trennung der beteiligten DNA-Moleküle ermöglicht haben. Sie müssen sie auch trennen.
Im Gegensatz zur Mitose müssen Sie bei der Meiose vier DNA-Stränge anstelle von zwei trennen. Dies wird erreicht, indem zuerst die homologen Chromosomen (Metaphase I) und dann die Schwesterchromatiden (Metaphase II) getrennt werden..
Die korrekte Position der Chromosomen in der Äquatorplatte der Metaphase I wird durch die Chiasmata erreicht. Chiasmen legen homologe Chromosomen frei, so dass sie zu den Polen wandern.
Obwohl homologe Chromosomen eine bipolare Orientierung haben müssen, dürfen Schwesterchromatiden dies nicht tun. Das heißt, in Metaphase I müssen im Gegensatz zu II die Schwesterchromatiden jedes homologen Chromosoms monopolar sein (und dem des homologen Paares entgegengesetzt sein)..
Dies wird durch spezifische Proteine erreicht, die während der Metaphase I an das Kinetochor von Schwesterchromatiden binden. .
Während der Metaphase II richten sich die Chromosomen auf der Äquatorplatte aus, wobei das Kinetochor jedes Schwesterchromatids entgegengesetzten Polen zugewandt ist. Das heißt, jetzt ist Ihre Orientierung bipolar. Diese Anordnung der Chromosomen ist proteinspezifisch..
Kontrollierte meiotische Metaphasen garantieren die Produktion von Gameten mit der richtigen Anzahl und Identität von Chromosomen. Andernfalls kann das Auftreten von Personen mit signifikanten Chromosomenaberrationen gefördert werden..
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