Prometaphase dalam mitosis dan meiosis



itu prometafase ini adalah tahap proses pembelahan sel, perantara antara profase dan metafase. Ini ditandai dengan interaksi membagi kromosom dengan mikrotubulus yang akan memisahkan mereka. Promethaphas terjadi pada mitosis dan meiosis, tetapi dengan karakteristik yang berbeda.

Tujuan yang jelas dari semua pembelahan sel adalah untuk menghasilkan lebih banyak sel. Untuk mencapai ini, sel awalnya harus menduplikasi konten DNA-nya; yaitu, meniru itu. Selain itu, sel harus memisahkan kromosom-kromosom ini sehingga tujuan khusus dari setiap divisi sitoplasma terpenuhi.. 

Pada mitosis, jumlah kromosom sel ibu sama dengan sel anak. Pada meiosis I, pemisahan antara kromosom homolog. Pada meiosis II, pemisahan antara kromatid saudara. Artinya, pada akhir proses, dapatkan empat produk meiotic yang diharapkan.

Sel mengelola mekanisme rumit ini melalui penggunaan komponen khusus seperti mikrotubulus. Ini diselenggarakan oleh centrosome di sebagian besar eukariota. Di tempat lain, sebaliknya, seperti tanaman tingkat tinggi, jenis lain dari pusat organisasi mikrotubulus bekerja.

Indeks

  • 1 mikrotubulus
  • 2 Prometafase mitosis
    • 2.1 Mitosis terbuka
    • 2.2 Mitosis ditutup
  • 3 Meteica prometaphase
    • 3.1 Meiosis I
    • 3.2 Meiosis II
  • 4 Referensi

Mikrotubulus

Mikrotubulus adalah polimer linear dari protein tubulin. Mereka campur tangan di hampir semua proses seluler yang melibatkan perpindahan beberapa struktur internal. Mereka adalah bagian integral dari sitoskeleton, silia dan flagela.

Dalam kasus sel tanaman, mereka juga berperan dalam organisasi struktural internal. Dalam sel-sel ini, mikrotubulus membentuk semacam permadani yang melekat pada sisi dalam membran plasma.

Struktur ini, yang mengendalikan pembelahan sel tanaman, dikenal sebagai organisasi kortikal mikrotubulus. Pada saat pembelahan mitosis, misalnya, mereka runtuh menjadi cincin pusat yang akan menjadi situs masa depan dari pelat pusat, di bidang di mana sel akan dibagi..

Mikrotubulus terdiri dari alpha-tubulin dan beta-tubulin. Dua subunit ini membentuk heterodimer, yang merupakan unit struktural dasar filamen tubulin. Polimerisasi dimer mengarah ke pembentukan 13 protofilamen dalam organisasi lateral yang menimbulkan silinder berongga.

Silinder berongga dari struktur ini adalah mikrotubulus, yang dengan komposisinya sendiri menunjukkan polaritas. Artinya, satu ujung dapat tumbuh dengan penambahan heterodimer, sedangkan ujung lainnya dapat dikurangi. Dalam kasus terakhir ini, mikrotubulus, bukannya memanjang ke arah itu, menyusut.

Mikrotubulus berinti (yaitu, mereka mulai mempolimerisasi) dan mengorganisir menjadi pusat mikrotubulus pengorganisasian (COM). COM dikaitkan dengan centrosom selama pembelahan dalam sel hewan.

Pada tanaman tingkat tinggi, yang tidak memiliki centrosom, COM hadir di situs analog, tetapi dibentuk oleh komponen lain. Pada silia dan flagela, COM terletak pada dasarnya pada struktur motorik.

Perpindahan kromosom selama pembelahan sel dicapai melalui mikrotubulus. Ini memediasi interaksi fisik antara sentromer kromosom dan COM.

Dengan reaksi depolimerisasi yang ditargetkan, kromosom metafase akhirnya akan bergerak menuju kutub sel pembagi.

Prometafase mitosis

Segregasi kromosom mitosis yang benar adalah yang menjamin bahwa setiap sel anak menerima komplemen kromosom yang identik dengan sel induk.

Ini berarti bahwa sel harus memisahkan setiap pasangan kromosom yang digandakan menjadi dua kromosom individu dan independen. Artinya, ia harus memisahkan kromatid saudara dari setiap pasangan homolog dari seluruh komplemen kromosom sel induk.

Mitosis terbuka

Dalam mitosis terbuka, proses menghilangnya amplop nuklir adalah ciri khas prometafase. Ini memungkinkan satu-satunya penghalang antara MOC dan sentromer kromosom menghilang..

Dari MOC, filamen panjang mikrotubulus yang memanjang ke arah kromosom dipolimerisasi. Ketika centromere ditemukan, polimerisasi berhenti dan kromosom yang terkait dengan COM diperoleh..

Pada mitosis kromosomnya berlipat ganda. Karena itu, ada juga dua sentromer, tetapi masih bersatu dalam struktur yang sama. Ini berarti bahwa pada akhir proses polimerisasi mikrotubulus kita akan memiliki dua di antaranya per kromosom duplikat.

Sebuah filamen akan menempelkan sentromer ke COM, dan yang lain pada sister chromatid yang menempel pada COM berlawanan dengan yang pertama.

Mitosis ditutup

Dalam mitosis tertutup, prosesnya hampir identik dengan yang sebelumnya, tetapi dengan perbedaan besar; amplop nuklir tidak hilang. Oleh karena itu, COM bersifat internal dan dikaitkan dengan amplop nuklir internal melalui lamina nuklir.

Dalam mitosis semi-tertutup (atau semi-terbuka), amplop nuklir hanya menghilang pada dua titik yang berlawanan di mana COM mitosis berada di luar nukleus.

Ini berarti bahwa dalam mitosis ini mikrotubulus menembus ke dalam nukleus untuk dapat memobilisasi kromosom dalam langkah-langkah setelah prometafase..

Meiosis promethephase

Karena meiosis melibatkan produksi empat sel 'n' dari sel '2n', harus ada dua divisi sitoplasma. Mari kita lihat seperti ini: pada akhir metafase I akan ada empat kali lebih banyak kromatid daripada centromeres yang terlihat di bawah mikroskop.

Setelah pembelahan pertama, akan ada dua sel dengan kromatid dua kali lebih banyak daripada sentromer. Hanya pada akhir pembelahan sitoplasma kedua, semua sentromer dan kromatid akan individual. Akan ada sentromer sebanyak kromosom.

Protein kunci untuk interaksi interkromatin kompleks ini terjadi dalam mitosis dan meiosis adalah cohesin. Tetapi ada lebih banyak komplikasi pada meiosis daripada pada mitosis. Oleh karena itu, tidak mengherankan, bahwa meiotic cohesin berbeda dari mitosis.

Kohesi memungkinkan kohesi kromosom selama proses kondensasi mitosis dan meiotik. Selain itu, mereka memungkinkan dan mengatur interaksi antara sister chromatid di kedua proses.

Tetapi dalam meiosis mereka juga mempromosikan sesuatu yang tidak terjadi dalam mitosis: pasangan antara homolog, dan sinapsis konsekuensinya. Protein ini berbeda dalam setiap kasus. Kita dapat mengatakan bahwa meiosis tanpa cohesin yang membedakannya, tidak mungkin.

Meiosis I

Secara mekanis, interaksi centromere / COM adalah sama di setiap pembelahan sel. Namun, pada prometafase I meiosis I, sel tidak akan memisahkan kromatid saudara seperti pada mitosis..

Sebaliknya, tetrad meiotik memiliki empat kromatid dalam satu set sentromer ganda. Dalam struktur ini ada hal lain yang tidak ada dalam mitosis: chiasmas.

Chiasmas, yang merupakan penyatuan fisik antara kromosom homolog, adalah apa yang membedakan antara sentromer yang harus dipisahkan: kromosom homolog.

Jadi, dalam prometafase I, koneksi terbentuk antara sentromer homolog dan COM pada kutub yang berlawanan dari sel..

Meiosis II

Prometafase II ini lebih mirip dengan prometafase mitosis dibandingkan dengan prometafase meiosis I. Dalam hal ini, COM "akan melepaskan" mikrotubulus ke duplikasi sentromer kromatid saudara.

Dengan demikian, dua sel dengan produk kromosom individu dari satu kromatid dari setiap pasangan akan diproduksi. Oleh karena itu, sel dengan komplemen kromosom haploid akan diberikan kepada spesies.

Referensi

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (Edisi 6). W. W. Norton & Company, New York, NY, AS.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengantar Analisis Genetik (edisi ke-11). New York: W. H. Freeman, New York, NY, AS.
  4. Ishiguro, K.-I. (2018) Kompleks cohesin pada meiosis mamalia. Gen ke Sel, doi: 10.1111 / gtc.12652
  5. Manka, S. W., Moores, C. A. (2018) Struktur mikrotubulus oleh cryo-EM: snapshot dari ketidakstabilan dinamis. Esai dalam Biokimia, 62: 737-751.