В анафазе I основная цель шпиндельного аппарата очевидна. Эта фаза может иметь место только после положительного результата проверки шпинделя в конце предыдущей фазы, метафазы, Эта проверка удостоверяет, что кинетохоры – эквивалент альпинистского снаряжения, который позволяет хромосомам прокладывать свой путь вдоль сети микротрубочек, исходящих из центриоли – правильно прикреплены. Кинетохоры – это белки, которые соединяют микротрубочки с хромосома центромера, Только после того, как все хромосомы плотно прикреплены к сети веретен, я могу начать фазу,

Во время профазы центросомы отделяются и мигрируют к двум противоположным полюсам вне разлагающегося ядерная мембрана где они производят дольше микротрубочки которые достигают центра клетки (метафазная пластинка или экваториальная пластинка). Микротрубочки имеют «медленно растущий» (минус) конец, прикрепленный к РСМ каждой центросомы, и «быстрорастущий» (плюс) конец, который растет к метафазной пластинке.

В течение прометафазы Кинетохорные белки образуются близко к центромерам хромосом и прикрепляются к ближайшей микротрубочке. Если центромера повреждена, кинетохора не образуется и анафазы не будет, Одна из каждой пары хромосом предназначена для переноса на один полюс, а другая на противоположный полюс.

Во время метафазы каждая хромосома выровнена и готова к транспортировке на любой из полюсов. Как уже упоминалось, положительный результат проверки шпинделя должен быть завершен до перехода в анафазу, в котором пары хромосом отделены от их партнеров и транспортированы к любой стороне клетки.

Что происходит во время анафазы I?

То, как хромосомы попадают на каждую сторону клетки во время анафазы, теперь понимается как разрушение сети микротрубочек, укорочение волокон микротрубочек (МТ) и, следовательно, привлечение каждого хромосома ближе к конечному пункту назначения. Поэтому функция кинетохоры имеет решающее значение, так как они удерживают хромосомы, как прикрепленные зажимы веревки, к веревке, которая может изнашиваться в любой момент. Поскольку большинство кинетохор прикрепляются к более чем одной микротрубочке – обычно пучку – разрушение отдельных участков микротрубочек не приводит к отрыву хромосомы от веретенаОднако эта привязанность должна быть сильной. Некоторые ученые сравнивают соединение пучка кинетохора с микротрубочкой с ловушкой китайского пальца, где любые тяговые силы создают еще более сильную привязанность.

Во время анафазы I различные типы и функции микротрубочек становятся важными. Кинетохора, астральные и межполярные МТ являются тремя типами микротрубочек, необходимыми для формирования веретена. Они сформированы из слоев белков альфа и бета тубулина, как показано ниже.

Анафаза на самом деле состоит из двух этапов: анафазы А и В. Они происходят одновременно, но это очень разные механизмы. В анафазе А соединительные волокна веретена микротрубочек укорачиваются за счет разрушения небольших участков, тогда как кинетохоры ведут свои хромосомы вверх или вниз, Электронная микроскопия обычно показывает точку прикрепления кинетохоры ближе к полюсу, при этом плечи хромосомы свисают в противоположном направлении. Тем не менее, некоторые растение и исследования насекомых показывают, что плечи хромосом идут впереди, а кинетохоры немного отстают. Это показывает, что у позвоночных действуют другие силы, которые создают «сопротивление» на хромосомных плечах. Эти силы называются полярными ветрами. Кинетохоры должны, следовательно, быть постоянно в движении, чтобы предотвратить изменение направления или движение вдоль и поперек шпинделя, иначе известное как нестабильность направления. Это похоже на динамическую нестабильность во время анафазы А, вызванную переключением между разрывом и ростом микротрубочек – разрывом (укорочением), чтобы приблизить хромосомы к месту назначения, ростом (удлинением), чтобы еще больше отделить полюса.

В анафазе B сеть шпинделей удлиняется, разделяя полюса клетки еще дальше. Перекрывающиеся участки микротрубочек – плюс концы, идущие от обоих полюсов – раздвигаются. Этот механизм строго регулируется. Ячейка растягивается и удлиняется, в результате чего полюса становятся дальше друг от друга Это помогает предотвратить неполное деление клеток.

Как только полный набор хромосом достигнет любого из полюсов клетки, следующий этап – телофаза – может начаться

Формирование и организация шпиндельного аппарата – необходимы ли центриоли?

Поскольку организация структур, необходимых для деления клеток, представляет большой интерес для экспертов по фертильности, было проведено много исследований относительно конструкции веретена. Неправильно прикрепленная хромосома или не полностью развитая сеть веретен во время мейоза приводит к бесплодию или выкидышу. Растворение ядерной мембраны, позволяющее центросомам мигрировать к обоим клеточным полюсам, не зависит от развития веретена. Это означает, что сеть веретена может быть не завершена вовремя для разделения пар хромосом в мейозе I или отдельных хромосом в мейозе II. В качестве альтернативы, ранний распад ядерная мембрана означает, что шпиндельный аппарат может быть полностью сформирован до анафазы.

Клетки, которые обычно содержат центросомы, могут образовывать сети веретен даже после искусственного удаления их центриолей в лабораторных условиях., Многие растительные клетки и все ооциты (яйцеклетки) не содержат центросом, но внутри них все еще образуются сети микротрубочек. Предполагается, что сеть микротрубочек сама ответственна за формирование веретена, а не центросомы. Тот факт, что центросомы также несут ответственность за жгутик а также реснички формация, и что все мужское позвонки клетки имеют центросомы, могут указывать на центросомы как необходимые для жгутиков, но только дополнительный для формирования шпинделя, Как яйцеклетка очень большая гамета образование веретена из микротрубочек уже внутри цитоплазма может быть более энергоэффективным.

Однако большой размер яйца может создать другие проблемы. По крайней мере, 10% беременностей у человека дают анеуплоидные эмбрионы с лишними или отсутствующими хромосомами. Наиболее часто цитируемым из них является трисомия 21 или синдром Дауна. Это потому что формирование и позиционирование атипичного веретена может привести к асимметричному делению клеток и потере или усилению одной или нескольких хромосом либо дочерняя клетка.

Изображение ниже показывает большую разницу в размерах между яйцеклетками и сперматозоидами, а также длинные жгутик мужской гаметы. Поэтому наличие центриолей в мужской гамете, а не в женской, может быть более важным для формирования жгутика, чем сеть веретен.

Перед подготовкой к любому митозу (соматические клетки ) или мейоз (гаметы или половые клетки) человеческая клетка содержит 46 свободно обернутых хроматид внутри своего ядра. Они расположены в парах – один от матери и один от отца. Это означает, что неделящаяся человеческая клетка содержит 23 пары хроматид, общая сумма которых составляет 46 хроматид. Единственная разница между хроматида и хромосома является упаковкой – когда слабо упакованный комплекс ДНК и связывающих белков называется хроматида в плотно упакованном виде это называется хромосомой.

Тетрада (или бивалент) специфична для процесса мейоза, Это результат репликации в S-фазе естественного клеточный цикл в сочетании с мейоз-специфической процедурой пересекая, результатом которого является рекомбинация – смешивание аллелей в паре хромосом. После рекомбинации пара хромосом называется тетрадой. В митозе пересекая не происходит, и в результате реплицированные пары хромосом просто пара хромосом. Итак, тетрада относится только к паре рекомбинированных хромосом во время мейоза,

Анафаза I Мейоза и Митоза отличается?

Во время фазы клеточного цикла, называемой S-фазой (фаза синтеза), ДНК, которая является основным компонентом хроматиды, копируется или реплицируется. Это создает две почти точные нити для каждой из 46 хромосом. Чтобы убедиться, что они остаются близко друг к другу и не вызывают генетические дефекты через «потерянный» генетический материал, эти сестринские хроматиды соединены центромером.

Во-первых, в митозе нет анафазы I, только анафазу, Митоз – это одностадийный процесс, когда одна клетка становится двумя. Мейоз представляет собой двухэтапный процесс, сначала создается две клетки из одной, а затем четыре клетки из этих двух.

Хотя репликация ДНК одинакова как в митозе, так и в мейозе во время нормального клеточного цикла, как только клетка переходит в любой процесс деления, различия начинаются. Это потому что цели митоза и мейоза совершенно разные, Цель митоза – создать максимально точную копию клетки из одного источника. Мейоз, с другой стороны, хочет получить смесь генетической информации, которая может быть передана следующему поколению из двух совершенно разных источников (мать и отец). Некоторые из различий между этими двумя процессами можно увидеть ниже.

Когда происходит репликация (до митоза или мейоза) и клетка входит в S-фаза Этим двум носкам присваивается точный двойник. Всего четыре носка. Два черных, белых и желтых носка обрезаны вместе (clip = centromere), также есть два красных, синих и зеленых носка. Теперь они представляют собой реплицированную пару хромосом.

В конце митоза жировая клетка делится, чтобы произвести две жировые клетки, или гепатоцит делится, чтобы сделать два гепатоцита, и так далее. Поэтому важно, чтобы эта генетическая информация оставалась неизменной, Две пары носков, представляющих хромосому, разделены. Зажимы снимаются, и один набор носков переходит в одну ячейку, а другой – в другую. Две точные копии оригинала.

При мейозе результатом будет новый человек и комбинация двух совершенно разных людей, Однако метод репликации тот же, и два черных, белых и желтых носка обрезаны вместе, а два красных, синего и зеленого носка обрезаны вместе. Во время мейоза точная копия не является желаемым результатом, поэтому красный цвет одного носка заменяется белым одного из других цветных носков (пересекается). Теперь у нас есть один черный, белый и желтый носок, один красный, синий и зеленый носок, один черный, красный и желтый носок и один белый, синий и зеленый носок. Они остаются отрезанными вместе, но больше не являются точными парами – они претерпели рекомбинацию и поэтому представляют тетраду – две совершенно разные пары носков. Теперь пары готовы к переносу на разные стороны клетки во время анафазы I. Это означает, что обе получающиеся дочерние клетки содержат немного различный, но полный набор генетической информации – по два срезанных носка каждый. Конечно, это чрезвычайно упрощено, поскольку сотни аллелей будут обмениваться между хромосомами. Но эта аналогия предназначена для того, чтобы сбить с толку запутанную тему.

викторина

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *