Eukariotų organizmų ląstelių branduolinį dalijimąsi (mitozę) su DNR replikacija galima suskirstyti į keturias pagrindines fazes. Antroji pagrindinė fazė vadinama metafaze, kurios metu chromosomų susitraukia spiralės pavidalu ir išsidėstę pusiaujo plokštumoje maždaug vienodu atstumu nuo abiejų priešingų ašigalių. Verpstės pluoštai, pradedant nuo abiejų ašigalių, yra prijungti prie šerdies centromerų chromosomų.
Kas yra metafazė?
Metafazė yra antra iš keturių pagrindinių fazių, į kurią galima padalyti branduolinį eukariotinių ląstelių dalijimąsi, vadinamą mitoze. Metafazės metu sutvarkoma chromosomų vadinamojoje pusiaujo plokštumoje arba metafazės plokštelėje būdinga. Kiekvieną atskirą chromosomą sudaro keturios chromatidės, iš kurių dvi yra „identiškos konstrukcijos“. Iš pradžių chromatidės vis dar laikomos jų bendro centromero. Mažos baltymų struktūros susidaro ties centromeromis, prie kurių prisijungia verpstės polių skaidulos, kad seserinės chromatidės būtų ištrauktos į atitinkamus priešingus polius. Chromatidžių ištraukimas jau priklauso anafazei, kuri seka metafazę. Metafazės metu vyksta visi preparatai, reikalingi chromatidėms atskirti nuo centromerų, kad būtų galima juos ištraukti į polius. Tik tada, kai visi centromerai yra prijungti prie atitinkamų polinių skaidulų ar mikrovamzdelių, chromatidžių jungtys jų centromeroje išsiskiria, kad jų transportavimas į atitinkamą polių galėtų prasidėti.
Funkcija ir užduotis
Žmogaus kūne nuolat reikia augimo, pagrįsto ląstelių dauginimu, kuris paprastai laikosi ląstelių dalijimosi principo. Vienaląsčių ir daugialąsčių organizmų (eukariotų) branduolių ląstelėse dalijimasis susijęs su citoplazmos ir jų branduolių dalijimusi. Dvi dukterinės ląstelės, atsirandančios dėl dalijimosi, taip pat yra identiškos savo diploidinių chromosomų rinkiniuose su atitinkama „motinos ląstele“, todėl tam tikrų kūno audinių augimas remiantis lytinių ląstelių dalijimusi teoriškai yra neribotas, su sąlyga, kad dalijimosi procesas nenutraukiamas ir nenutraukiamas augimą slopinančių medžiagų. Taip pat su ląstelių dalijimosi procesu susijęs branduolio dalijimosi procesas, žinomas kaip mitozė. Mitozės metu antroji iš keturių pagrindinių fazių vadinama metafaze. Tai yra svarbi grandinės grandis branduolinio dalijimosi procese. Metafazė yra svarbi dvigubo chromosomų rinkinio chromatidėms nustatyti pusiaujo plokštumoje arba metaplokštėje taip, kad vėlesnėje anafazėje esančius mikrovamzdelių siūlus jas būtų galima traukti link dviejų polių. Ypač svarbi metafazės funkcija yra patikrinti (tikrinimo tašką) ir stebėti iš ašigalių besidriekiančius verpstės pluoštus (mikrovamzdelius). Turi būti užtikrinta, kad mikrovamzdeliai kiekvienu atveju būtų prijungti prie „teisingo“ centromero. Taip siekiama užtikrinti, kad du chromosomų rinkiniai, susidedantys į polius per sekančią anafazę, būtų visiškai identiški. Tai galima pasiekti tik turint po vieną chromosomą chromosomą kiekviename iš dviejų polių, įvykus branduolio dalijimuisi. Pavyzdžiui, jei viename iš dviejų polių būtų dvi identiškos seserinės chromatidės, o kitame poliuje jų nebūtų, atsirastų didelių trikdžių, jei būtų neįmanoma toliau augti ląstelėms ar nevaržomai. Parenchiminių ląstelių atveju būtų prarastas specifinis ląstelių funkcinis pajėgumas.
Ligos ir sutrikimai
Mitozė įkūnija labai sudėtingą procesą, vykstantį DNR grandinių ir paskirstymas chromatidų patekimas į du polius, sukelia klaidų riziką, kuri kartais gali sukelti toli siekiančių pasekmių. Pavyzdžiui, „neteisingas“ mikrovamzdelių pritvirtinimas prie centromerų kinetochorų gali pasireikšti palyginti dažnai. Pavyzdžiui, tam tikri kinetochorai gali likti laisvi, ty neprisijungę prie mikrovamzdelių, arba abi chromatidės gali būti sujungtos savo centromerose su to paties poliaus mikrovamzdeliais. Tikrinant „teisingą“ ir visišką mikrovamzdelių prisijungimą prie kinetochorų yra viena iš svarbiausių metafazės funkcijų. Anafazėje esančios chromosomos paprastai neišleidžiamos, kol nepavyksta patikrinti verpstės skaidulų ir visi kinetochorai signalizuoja apie teisingą prisijungimą. Mitozinį kontrolinį tašką realizuoja specializuotų grupių grupė. baltymai kurie slopina perėjimą prie anafazės ar pinigų, jei sukibimas neatitinka nustatytos vertės. Procesas yra šiek tiek panašus į duobės sustojimą „Formulės 1“ lenktynėse, kai visi keturi mechanikai, pasikeitę ratą, turi pranešti apie pilną sustojimą, kol „Formulės 1“ vairuotojas vėl gali pakilti. Kita didelė problema kyla, kai dalijant DNR grandines įvyksta klaidų. Tai gali vadovauti iki ląstelių funkcijos praradimo ir nuolatinių greitų ar lėtų tolesnių mitozių, kurios nebeatsako į endogeninius augimo inhibitorius. Neslopinamas augimas apibūdina gerybinius (gerybinius) arba piktybinius (piktybinius) navikus. Kitos problemos gali kilti dėl DNR metilinimo. Skaldant DNR grandines, DNR metiltransferazių aktyvumas gali vadovauti prie metilo grupių (-CH3) pridėjimo prie DNR. Procesas neatitinka a genas mutacija įprasta prasme, tačiau ji atitinka paveikto geno epigenetinius pokyčius. „genas metilinimas “paprastai sukelia fenotipiškai atpažįstamus paveikto asmens pokyčius ir paprastai perduodamas kitoms ląstelių kartoms - panašiai kaip paveldėjimas. Nebuvo tinkamai ištirta, kiek gerybinių ir piktybinių navikų išsivystymas ir DNR metilinimas gali būti siejami su metafazės procesais.
