The profase adalah tahap pertama dari pembelahan sel secara mitosis dan meiosis. Ini adalah fase setelah tahap sintesis DNA (fase S dari siklus sel). Pada tahap ini, kromosom mencapai tingkat kondensasi dan individualitas yang tinggi.
Pada meiosis ada dua profase, yang sangat berbeda satu sama lain dan dari mitosis. Hanya dalam profase I meiosis, misalnya, rekombinasi terjadi. Fase ini dibagi menjadi beberapa tahapan: leptoten, zigoten, pakiten, diploten, dan diakinesis.
Profase. Leomonaci98, dari Wikimedia Commons
Selama profase, selain kondensasi yang dicapai oleh duplikat kromosom, proses perubahan terjadi pada tingkat ekstra-inti. Peristiwa sitoplasma terpenting selama profase adalah pembentukan gelendong akromatik di setiap kutub sel. Hal ini memungkinkan kromosom untuk dimobilisasi dalam tahap pembelahan sel berturut-turut untuk memastikan segregasi yang benar.
Ada perbedaan penting antara pembelahan sel pada sel hewan dan sel tumbuhan. Beberapa akan disebutkan nanti. Namun, secara keseluruhan, ada reorganisasi lengkap sel.
Oleh karena itu, mitosis dan meiosis berfokus pada nasib DNA dan inti sel. Tetapi kenyataannya adalah ketika sebuah sel membelah, ia membagi segalanya dan semuanya berpartisipasi dalam proses tersebut.
Jadi semua komponen seluler mengalami perubahan radikal selama profase mitosis dan meiosis. Retikulum endoplasma dan kompleks Golgi tampaknya menghilang: namun, mereka hanya mengubah strukturnya. Mitokondria dan kloroplas juga membelah, menghasilkan organel baru.
Profase dalam mitosis
Pembelahan sel dengan mitosis. Diambil dari es.wikipedia.org
Profase hewan
Sel hewan memiliki satu sentriol. Setelah sintesis DNA selesai dalam persiapan untuk mitosis, sentriol juga bersiap untuk membelah.
Sentriol terdiri dari sepasang struktur identik yang disebut diplosom, tegak lurus satu sama lain. Ini terpisah, dan masing-masing akan menjadi cetakan untuk genesis yang baru. Sintesis diplosom baru terjadi karena setiap diplosom lama bermigrasi ke kutub sel yang berlawanan.
Peristiwa lain yang menentukan profase, dan yang terjadi bersama sel tumbuhan, adalah pemadatan kromatin. Ini mungkin elemen sitologi profase yang paling menonjol selama pembelahan sel.
DNA mencapai tingkat pemadatan yang tinggi, dan untuk pertama kalinya ia diamati sebagai kromosom individual secara morfologis.
Kromosom yang dipadatkan melibatkan saudara kromatid masing-masing, masih disatukan oleh sentromer yang sama. Meskipun sentromer ini benar-benar ganda, ia berperilaku seperti satu sentromer.
Kromosom akan terlihat sebagai X, karena merupakan dua kromatid salinan yang melekat pada pusat yang sama. Oleh karena itu, setiap sel dalam profase akan memiliki jumlah kromatid ganda, dibandingkan dengan jumlah sentromer yang sama dengan jumlah '2n' spesies.
Artinya, sel mitosis profase diploid dengan jumlah sentromer, tetapi tetraploid (4n) dengan jumlah kromatid.
Profase sayuran
Dalam sel tumbuhan ada fase sebelum profase yang disebut preprofase. Dalam persiapan untuk pembelahan sel, vakuola sel besar hancur.
Berkat ini, pita sitoplasma bebas atau kosong terbentuk, yang disebut fragmosom. Ini memungkinkan inti sel tumbuhan untuk memposisikan dirinya ke arah ekuator sel.
Selain itu, organisasi kortikal mikrotubulus runtuh ke arah situs yang sama. Ini akan memunculkan apa yang dikenal sebagai pita praprofase (BPP).
Pita praprofasik pembelahan sel tumbuhan. Diambil dari en.wikipedia.org
Pita praprofasik akan muncul pertama kali sebagai cincin, tetapi akan menutupi nukleus. Artinya, mikrotubulus yang melapisi membran sel secara internal semuanya akan bergerak menuju fragmosom.
Kemudian, pita preprofase yang mengelilingi inti ekuator akan memungkinkan untuk mengatur secara lokal situs di mana fragmoplas yang akan menggantikannya pada akhirnya akan muncul.
Berbicara secara dinamis, mikrotubulus dari sel tumbuhan akan berpindah dari satu fase ke fase lainnya tanpa transisi yang jelas. Yaitu, dari susunan kortikal ke fragmosom dan dari sana ke fragmoplast.
Situs semua perubahan struktural dalam sel tumbuhan ini sama di mana pengendapan pelat sel akan terjadi. Dan oleh karena itu, ini mewakili bidang tempat sel akan membelah.
Untuk yang lainnya, profase tumbuhan identik dengan yang diamati dalam profase sel hewan
Profase di meiosis
Divisi meiosis. Diambil dari es.wikipedia.or
Hanya dalam Profase I meiosis rekombinasi genetik terjadi. Oleh karena itu, pembentukan struktur kompleks antar kromosom membutuhkan dua divisi pada meiosis.
Dengan sintesis DNA sebelumnya, kromatid saudara diproduksi pada setiap kromosom. Dengan pemadatannya, kami memiliki kromosom ganda yang pada meiosis, sebagai tambahan, berpasangan di antara homolog.
Ini mengarah pada generasi bivalen (dua kromosom homolog yang berinteraksi). Karena masing-masing digandakan, kita sebenarnya berbicara tentang tetrad. Artinya, tetrad kromatid yang disatukan dalam struktur yang harus diselesaikan dengan menggunakan dua pembelahan sel.
Pertama, kromosom homolog akan dipisahkan, sedangkan yang kedua, kromatid saudara harus dipisahkan.
Profase I
Dalam profase I meiosis, kromatid saudara diatur pada struktur protein kompak yang membentuk sumbu kromosom pusat.
Kompleks sinaptonemik (CS) akan terbentuk pada sumbu ini, yang akan menjaga kromosom perkawinan homolog tetap bersama. Selama Profase I, kompleks sinaptonemik akan memungkinkan kromosom homolog memasuki sinapsis.
Pada tahap-tahap tersebut dapat terbentuk titik-titik persilangan yang terlihat sebagai chiasma, dimana proses rekombinasi genetik akan berlangsung. Artinya, pertukaran fisik antara molekul DNA yang berpartisipasi yang mendefinisikan pachytene.
Profase II
Profase II tidak diawali dengan sintesis DNA sebelumnya. Di sini, kromosom ganda yang bergabung dengan sentromer (ganda) yang sama diturunkan. Ini karena sintesis DNA, baik dalam mitosis maupun meiosis, hanya terjadi pada fase S (sintesis) dari siklus sel.
Di divisi kedua ini kita akan memiliki empat meiosit. Meiosit adalah sel yang merupakan produk dari pembelahan meiosis.
Profase II, oleh karena itu, akan bertanggung jawab atas pemisahan kromatid saudara dari kromosom yang diwarisi dari profase I. Oleh karena itu, pada akhir proses meiosis setiap meiosit akan memiliki kumpulan kromosom haploid dari spesies tersebut.
Referensi
- 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.
- Goodenough, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
- 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.
- Ishiguro, K.-I. (2018) Kompleks cohesin pada mamalia meiosis. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Rasmussen, CG, Wright, AJ Müller, S. (2013) Peran sitoskeleton dan protein terkait dalam penentuan bidang pembelahan sel tumbuhan. The Plant Journal, 75: 258-269.