Метафаза

Нуклеарна подела (митоза) ћелија еукариотских организама са репликацијом ДНК може се поделити у четири главне фазе. Назива се друга главна фаза Метафаза током којег се хромозоми стежу у спиралу и леже у екваторијалној равнини, приближно на истој удаљености од оба супротна пола. Влакна вретена су повезана са центромерама хромозома са оба пола.

Шта је метафаза?

Метафаза је друга од укупно четири главне фазе у које се може поделити дељење нуклеуса еукариотских ћелија, званих митоза. Током метафазе карактеристичан је распоред хромозома у такозваној екваторијалној равни или метафазној плочи.

Сваки хромосом се састоји од четири хроматиде, од којих су два "идентична". Хроматиде се у почетку држе заједно помоћу свог заједничког центромера. На центромерама се формирају мале протеинске структуре на које се причвршћују влакна стубова вретена како би повукли сестринске хроматиде на супротне полове. Растезање хроматида је већ део анафазе која следи метафазу.

Током метафазе производе се сви препарати који су потребни да се кроматиди одвоје од центромера како би се могли привући на полове. Тек када су сви центромери повезани са одговарајућим полним влакнима или микротубулима, везе хроматида на њиховом центромеру ослобађају се тако да започиње њихово премештање на односни пол.

Функција и задатак

У људском телу постоји стална потреба за растом заснованим на ћелијској репродукцији, који углавном следи принцип деобе ћелије. У нуклеираним ћелијама једноструких и вишећелијских организама (еукариоти), поделе обухватају поделу цитоплазме и њихових ћелијских језгара.

Две ћелије ћерке произведене током дељења идентичне су у својим сепима диплоидних хромозома са одговарајућом „матичном ћелијом“, тако да је раст одређених ткива у телу теоретски неограничен на основу несексуалне деобе ћелија, све док процес дељења не буде прекинут или прекид супстанци које инхибирају раст.

Процес дељења ћелија такође је повезан са процесом нуклеарне деобе, који је познат и као митоза. Унутар митозе, друга од укупно четири главне фазе позната је као метафаза. Важна је веза у процесу поделе језгре. Метафаза је важна како би се кроматиди двоструког скупа хромозома поставили у екваторијалну равнину или метаплату на такав начин да их микротубуласти филаменти могу повући у правцу оба пола у следећој анафази.

Посебно важна функција метафазе је да проверава (контролна тачка) и надгледа влакна вретена (микротубуле) које потичу од полова. Мора се осигурати да су микротубуле повезане са „исправним“ центромерима. Ово осигурава да су два скупа хромозома који су груписани на половима током следеће анафазе апсолутно идентични. То се може постићи само ако је кроматид хромозома постављен на сваки од два пола након што је језгро раздељено.

Ако би се, на пример, на једном од два пола нашла два идентична сестринска хроматида и нестале на другом полу, то би довело до значајних поремећаја са немогућношћу даљег раста ћелије или неконтролисаног раста. У случају ћелија паренхима, дошло би до губитка специфичне функционалности ћелија.

Болести и тегобе

Митоза утјеловљује врло сложен процес који укључује ризик од грешака унутар репликације ДНК ланаца и расподјеле кроматида на два пола, са понекад далекосежним посљедицама. На пример, „погрешно“ причвршћивање микротубула на кинетохоре центромера може се догодити релативно често. На пример, одређени кинетохори могу остати слободни, тј. Нису повезани у микротубуле или су обе хроматиде повезане у микротубуле истог пола у својим центромеровима. Једна од најважнијих функција метафазе лежи у провери „исправности“ и потпуне везаности микротубула на кинетохору.

Одвајање хромозома у анафази обично се ослобађа само када је провера влакана вретена успешна и сви кинетохори сигнализирају исправну везу. Митотичку контролну тачку спроводи група специјализованих протеина који сузбијају или уновчују прелазак на анафазу ако адхезија не одговара циљној вредности. Процес је донекле упоредив са питом стопом у трци Формуле 1, када сва четворица монтера морају да пријаве завршетак након замене точкова пре него што возач Формуле 1 може поново да крене.

Још један већи проблем настаје када се направе грешке у разбијању ланаца ДНК. Ово може довести до губитка функције ћелија и до континуираног, брзог или спорог напредовања даљих митоза које више не реагују на телесне инхибиторе раста. Неинхибирани раст карактерише доброћудни (бенигни) или малигни (малигни) тумори.

Остали проблеми могу настати метилацијом ДНК. Када се ДНА ланци раздвоје, активност ДНК метилтрансфераза може да доведе до додавања метилних група (-ЦХ3) у ДНК. Процес не одговара мутацији гена у конвенционалном смислу, али одговара епигенетској промени погођеног гена. "Метилација гена" обично доводи до фенотипски препознатљивих промена код погођене јединке и углавном се преносе на следећу генерацију ћелија - слично као и наследство.

Степен у којем се развој бенигних и малигних тумора и метилација ДНА може пратити процесима унутар метафазе није на одговарајући начин истражен.