Profase w mitozie i mejozie

The profase Jest to pierwszy etap podziału komórek spowodowany mitozą i mejozą. Jest to faza po etapie syntezy DNA (faza S cyklu komórkowego). Na tym etapie chromosomy osiągają wysoki stopień kondensacji i indywidualności.

W mejozie istnieją dwie korzyści, które bardzo różnią się od siebie i mitozy. Na przykład tylko w profazie I mejotycznej występuje rekombinacja. Faza ta dzieli się na różne etapy: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakineza.

Podczas profazy oprócz kondensacji osiągniętej przez zduplikowane chromosomy przeprowadzane są procesy wymiany. Najważniejszym zdarzeniem cytoplazmatycznym podczas profazy jest tworzenie achromatycznego wrzeciona na każdym biegunie komórki. Pozwala to na mobilizację chromosomów w kolejnych etapach podziału komórki, aby zagwarantować ich prawidłową segregację.

Istnieją istotne różnice między podziałami komórek w komórkach zwierzęcych i komórkach roślinnych. Niektóre zostaną wspomniane później. W sumie jednak następuje całkowita reorganizacja komórki.

Dlatego mitoza i mejoza koncentrują się na losie DNA i jądra. Ale prawda jest taka, że ​​kiedy komórka jest podzielona, ​​wszystko jest podzielone i wszystko uczestniczy w tym procesie.

Tak więc wszystkie składniki komórkowe ulegają radykalnym zmianom w czasie mitozy i mejozy. Retikulum endoplazmatyczne i kompleks Golgiego wydają się zanikać: jednak zmieniają tylko swoją strukturę. Mitochondria i chloroplasty są również podzielone, tworząc nowe organelle.

Indeks

• 1 Profase w mitozie
  • 1.1 Profilaktyka zwierząt
  • 1.2 Profaza roślinna
• 2 Profase w mejozie
  • 2.1 Profase I
  • 2.2 Profase II
• 3 referencje

Profase w mitozie

Profilaktyka zwierząt

Komórki zwierzęce posiadają pojedynczy centriol. Pod koniec syntezy DNA w ramach przygotowań do mitozy centriola również przygotowuje się do podziału.

Centriole składają się z pary identycznych struktur zwanych diplosomami, prostopadłych do siebie. Są one rozdzielone, a każdy z nich będzie formą dla nowej genezy. Synteza nowego diplosomu zachodzi, gdy każdy stary diplosom migruje do przeciwnych biegunów komórki.

Innym decydującym wydarzeniem profazy, które jest wspólne z komórkami roślinnymi, jest zagęszczanie chromatyny. Jest to prawdopodobnie najbardziej niezwykły element cytologiczny profazy podczas podziału komórki.

DNA osiąga wysoki stopień zagęszczenia i po raz pierwszy obserwuje się go jako morfologicznie zindywidualizowany chromosom.

Zagęszczone chromosomy obejmują siostrzane chromatydy każdego z nich, nadal połączone tym samym centromerem. Chociaż ten centromer jest naprawdę podwójny, zachowuje się jak prosty.

Chromosomy będą obserwowane jako X, ponieważ są to dwie chromatydy kopii połączone z tym samym centrum. Dlatego każda komórka w profazie będzie miała podwójną liczbę chromatyd, w przeciwieństwie do liczby centromerów równej liczbie „2n” gatunku.

Oznacza to, że komórka mitotyczna w profazie jest diploidalna pod względem liczby centromerów, ale tetraploidu (4n) według liczby chromatyd.

Profaza roślinna

W komórkach roślinnych znajduje się faza przedprofazowa zwana preprofazą. W ramach przygotowań do podziału komórek wakuola dużych komórek rozpada się.

Dzięki temu powstaje wolny lub niezajęty pas cytoplazmatyczny, zwany fragmosomem. Pozwala to na umieszczenie jądra komórki roślinnej w kierunku równika komórki.

Dodatkowo, korowa organizacja mikrotubul zapada się w tym samym miejscu. Spowoduje to powstanie tzw. Pasma preprofazowego (BPP).

Pas preprofasowy pojawi się najpierw jako pierścień, ale w końcu pokryje jądro. Oznacza to, że mikrotubule, które wewnętrznie pokrywają błonę komórkową, będą mobilizowane w kierunku fragmosomu.

Następnie pre-profilowe pasmo, które otacza jądro równikowe, pozwoli lokalnie zorganizować miejsce, w którym pojawi się fragmoplast, który go zastąpi..

Mówiąc dynamicznie, mikrotubule komórki roślinnej przechodzą z jednej fazy do drugiej bez oczywistych przejść. Oznacza to, że od układu korowego do fragmosomu i stamtąd do fragmentu plastycznego.

Miejsce wszystkich tych zmian strukturalnych w komórce roślinnej jest takie samo, w którym nastąpi osadzenie płytki komórkowej. A zatem reprezentuje płaszczyznę, w której komórka zostanie podzielona.

Na wszystko inne, profaza roślinna jest identyczna do tej obserwowanej w profazie komórek zwierzęcych

Profaza w mejozie

Tylko w profazie I mejozy dochodzi do rekombinacji genetycznej. Dlatego tworzenie złożonych struktur między chromosomami wymaga dwóch podziałów w mejozie.

Dzięki syntezie poprzedniego DNA, chromatydy siostrzane były wytwarzane w każdym chromosomie. Dzięki jego zagęszczeniu mamy podwójne chromosomy, które w mejozie również parują między homologami.

Prowadzi to do wytworzenia biwalentnych (dwóch oddziałujących homologicznych chromosomów). Ponieważ każdy jest zduplikowany, tak naprawdę mówimy o tetradach. To znaczy, tetrad chromatydów połączonych w strukturę, którą należy rozwiązać za pomocą dwóch podziałów komórkowych.

W pierwszym, chromosomy homologiczne zostaną rozdzielone, podczas gdy w drugim chromatydy siostrzane powinny zostać rozdzielone.

Proase I

W mejozie propazy I, chromatydy siostrzane są zorganizowane na zwartych strukturach białkowych, które tworzą centralną oś chromosomalną.

Na tej osi powstanie kompleks synaptonemiczny (CS), który utrzyma homologiczne chromosomy połączone w pary. Podczas profazy I kompleks synaptonide pozwoli homologicznym chromosomom wejść do synaps.

Na tych etapach można tworzyć punkty przecięcia, widoczne jako chiasmy, gdzie weryfikowany będzie proces rekombinacji genetycznej. Oznacza to fizyczną wymianę między uczestniczącymi cząsteczkami DNA, które definiują pachyten.

Profase II

Poprzedniej syntezy DNA nie poprzedza profaza II. Tutaj odziedziczono podwójne chromosomy połączone przez ten sam centromer (podwójny). Dzieje się tak, ponieważ synteza DNA, zarówno w mitozie, jak i mejozie, zachodzi tylko w fazie S (syntezy) cyklu komórkowego. 

W tym drugim podziale będziemy mieli cztery mejocyty. Meiocyt jest produktem komórkowym podziału mejotycznego.

Dlatego też profaza II będzie odpowiedzialna za oddzielenie chromatyd siostrzanych od chromosomów odziedziczonych po profazie I. Dlatego pod koniec procesu mejotycznego każdy meiocyt będzie miał haploidalny zestaw chromosomów tego gatunku.

Referencje

1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (wydanie 6). W. W. Norton & Company, Nowy Jork, NY, USA.
2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Filadelfia, PA, USA.
3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 wyd.). Nowy Jork: W. H. Freeman, Nowy Jork, NY, USA.
4. Ishiguro, K.-I. (2018) Kompleks kohezyn w mejozie ssaków. Geny do komórek, doi: 10.1111 / gtc.12652
5. Rasmussen, C. G., Wright, A. J. Müller, S. (2013) Rola cytoszkieletu i związanych z nim białek w określaniu płaszczyzny podziału komórki roślinnej. The Plant Journal, 75: 258-269.