METAFASE: DALAM MITOSIS DAN MEIOSIS - BIOLOGI - 2025

The metafase adalah tahap kedua dari mitosis dan meiosis. Ini ditandai dengan penyelarasan kromosom di ekuator sel. Setelah peristiwa kunci profase yang menyebabkan kondensasi kromosom, mereka harus dimobilisasi.

Untuk mencapai segregasi yang efisien, kromosom harus ditempatkan di lempeng ekuator. Setelah diposisikan dengan benar, mereka akan dapat bermigrasi ke kutub sel selama anafase.

Kromosom sejajar di lempeng ekuator sel selama metafase mitosis. Diambil dari commons.wikimedia.org

Tidaklah berlebihan untuk mengatakan bahwa metafase adalah salah satu pos pemeriksaan mitosis dan meiosis yang paling penting. Dalam kedua kasus tersebut, penting bahwa kromosom berada di lempeng ekuator dan dengan kinetokor berorientasi dengan benar.

Dalam mitosis, kromosom menyesuaikan diri pada lempeng ekuator sedemikian rupa untuk mengeluarkan kromatid saudara. Dalam meiosis kami menemukan dua metafase. Dalam metafase I, orientasi bivalen mengarah pada segregasi kromosom homolog. Pada meiosis II, pemisahan kromatid saudara tercapai.

Dalam semua kasus, mobilisasi kromosm yang efisien dicapai berkat pusat organisasi mikrotubulus (COM). Dalam sel hewan mereka diatur dalam sentrosom, sementara pada tumbuhan mereka bertindak dengan cara yang sedikit lebih kompleks, tetapi tanpa sentriol.

Secara umum, metafase menjamin pembagian sel yang simetris. Tetapi metafase juga dapat menentukan pembagian asimetris, bila itu adalah kebutuhan organisme. Pembagian asimetris adalah bagian fundamental dari akuisisi identitas seluler di metazoans.

Metafase dalam mitosis

Baik dalam sel hewan maupun tumbuhan terdapat mekanisme yang menjamin bahwa kromosom terletak di lempeng ekuator. Meskipun sebelumnya dipahami sebagai garis imajiner yang berjarak sama antara kutub sel, ia tampak "nyata".

Silvia3, dari Wikimedia Commons

Artinya, ada mekanisme di dalam sel yang memastikan bahwa kromosom dalam sel yang membelah mencapai titik tersebut. Kecuali dalam pemisahan asimetris terkontrol, hal ini selalu terjadi, dan pada poin yang sama.

Pelat dan kesejajaran ekuator

Mencapai lempeng ekuator dan berbaris untuk berpisah adalah dua proses yang berdiri sendiri. Keduanya dikendalikan oleh sekumpulan protein yang berbeda.

Faktanya, sistem "pemeriksaan perakitan spindel" mencegah masuk ke anafase kecuali semua kromosom dihubungkan dengan beberapa serat dari spindel. Di dalam kromosom tempat pengikatannya adalah kinetokor.

Dalam metafase, kinetokor harus mengambil orientasi bipolar. Artinya, dalam satu sentromer yang tampak, akan ada dua kinetokor. Masing-masing akan diarahkan ke kutub yang berlawanan.

Selain gaya pemisahan yang dilakukan oleh pusat pengorganisasian mikrotubulus, gaya penyatuan antara kromatid dan kromosom juga harus dipertimbangkan.

Kromatid tetap terikat oleh aksi kohesi mitosis. Oleh karena itu, dalam metafase, seseorang dimulai dengan kromatid saudara yang bersatu erat yang harus ditempatkan di ekuator sel.

Ketika mereka semua mencapai lempeng ekuator dan mengarahkan diri mereka sendiri secara bipolar melekat pada serat gelendong masing-masing, metafase berakhir.

Begitu berada di ekuator sel, serat gelendong akan menahan kinetokor yang menempel pada sentriol di kutub yang berlawanan dari sel hewan. Gaya traksi selanjutnya akan memisahkan kromatid saudara dari setiap kromosom, sehingga satu set lengkap ini akan bermigrasi ke setiap kutub.

Kromatid sister kohesif dan melekat pada mikrotubulus. Dimodifikasi dari https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.png

Ini hanya dapat dicapai jika semua kromosom terletak di lempeng ekuator sel. Telah terbukti bahwa jika ada kromosom yang membutuhkan waktu untuk ditemukan, serat dari gelendong mengetahuinya dan diharapkan semuanya berada untuk melanjutkan ke pemisahannya.

Metafase di meiosis

Divisi meiosis. Diambil dari es.wikipedia.org

Analog dengan mitosis, kromatid saudara meiosis juga dilampirkan. Tapi dalam hal ini dengan kohesi meiosis. Beberapa khusus untuk metafase I, dan yang lainnya untuk metafase II.

Selain itu, kromosom homolog telah menjadi bagian dari proses penyelarasan, sinaps, dan persilangan. Artinya, mereka tidak dapat dipisahkan dari kompleks sinaptonemik yang memungkinkan rekombinasi dan pemisahan yang benar dari molekul DNA yang terlibat. Anda juga harus memisahkannya.

Tidak seperti mitosis, pada meiosis Anda harus memisahkan empat untai DNA, bukan dua. Ini dicapai dengan pertama-tama memisahkan kromosom homolog (metafase I), dan kemudian kromatid saudara (metafase II).

Metafase I

Posisi yang benar dari kromosom di lempeng ekuator metafase I dicapai oleh chiasms. Kiasme mengekspos kromosom homolog sehingga inilah yang bermigrasi ke kutub.

Lebih lanjut, meskipun kromosom homolog harus memiliki orientasi bipolar, kromatid saudara tidak boleh. Artinya, dalam metafase I, berlawanan dengan II, kromatid saudara dari setiap kromosom homolog harus monopolar (dan berlawanan dengan kromatid pasangan homolog).

Ini dicapai dengan protein spesifik yang mengikat kinetokor kromatid saudara selama metafase I.

Metafase II

Selama metafase II, kromosom berbaris di lempeng ekuator dengan kinetokor dari setiap kromatid saudara menghadap kutub yang berlawanan. Artinya, sekarang orientasi Anda adalah bipolar. Susunan kromosom ini spesifik protein.

Metafase meiotik yang terkontrol menjamin produksi gamet dengan jumlah dan identitas kromosom yang benar. Jika tidak, penampilan individu dengan penyimpangan kromosom yang signifikan dapat ditingkatkan.

Referensi

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (Edisi ke-6). WW Norton & Company, New York, NY, AS.
2. Goodenough, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (edisi ke-11). New York: WH Freeman, New York, NY, AS.
4. Maiato, H., Gomes, AM, Sousa, F., Barisic, M. (2017) Mekanisme kongresi kromosom selama mitosis. Biologi 13, doi: 10.3390 / biologi6010013
5. Ishiguro, KI (2018) Kompleks kohesi pada mamalia meiosis. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
6. Tan, CH, Gasic, I., Huber-Reggi, SP, Dudka, D., Barisic, M., Maiato, H., Meraldi, P. (2015) Posisi ekuator lempeng metafase memastikan pembelahan sel yang simetris. elife, 4: e05124. doi: 10.7554 / eLife.05124.