تقسیم هسته ای (میتوز) سلولهای موجودات یوکاریوتی با تکثیر DNA را می توان به چهار مرحله اصلی تقسیم کرد. دومین فاز اصلی متافاز نام دارد که طی آن کروموزوم به صورت مارپیچی منقبض شده و در صفحه استوایی در فاصله تقریبی مساوی از هر دو قطب مخالف قرار بگیرند. الیاف دوک نخ ریسی ، از هر دو قطب شروع می شوند ، به سانترومرهای متصل می شوند کروموزوم.
متافاز چیست؟
متافاز دومین مرحله از چهار مرحله اصلی است که می توان تقسیم هسته ای سلولهای یوکاریوتی را که میتوز نامیده می شود ، تقسیم کرد. در طول متافاز ، ترتیب کروموزوم در صفحه استوایی یا صفحه متافاز مشخص است. هر کروموزوم منفرد از چهار کروماتید تشکیل شده است که دو کروموزوم از نظر ساخت "یکسان" هستند. کروماتیدها در ابتدا هنوز توسط سانترومر مشترک خود نگه داشته می شوند. ساختارهای کوچک پروتئینی در سانترومرهایی که الیاف قطب های دوک نخ ریسی به آن متصل می شوند ، تشکیل می شود تا کروماتیدهای خواهر را به قطب های مخالف مربوطه بکشاند. جدا شدن کروماتیدها از قبل متعلق به آنافاز است که متافاز را دنبال می کند. در طول متافاز ، تمام آماده سازی های لازم برای جدا شدن کروماتیدها از سانترومرها به منظور کشیده شدن به قطب ها در حال انجام است. فقط وقتی همه سانترومرها به الیاف قطب یا میکروتوبولهای متصل متصل شوند ، پیوندهای کروماتیدهای موجود در سانترومر آزاد می شوند تا حمل آنها به قطب مربوطه آغاز شود.
کارکرد و وظیفه
در بدن انسان ، نیاز به رشد مداوم بر اساس تکثیر سلولی ، که معمولاً از اصل تقسیم سلولی پیروی می کند ، وجود دارد. در سلولهای هسته ای موجودات تک سلولی و چند سلولی (یوکاریوت ها) ، تقسیمات شامل تقسیم سیتوپلاسم و هسته های آنها است. دو سلول دختر حاصل از تقسیم نیز از نظر مجموعه کروموزومهای دیپلوئید با "سلول مادر" مربوطه یکسان هستند ، به طوری که رشد برخی از بافتهای بدن بر اساس تقسیم سلول غیر جنسی از نظر نظری نامحدود است ، به شرطی که روند تقسیم توسط مواد بازدارنده رشد قطع یا خاتمه نمی یابد. همچنین روند تقسیم سلولی همراه با روند تقسیم سلولی است که به عنوان میتوز شناخته می شود. در داخل میتوز ، مرحله دوم از مجموع چهار فاز اصلی را متافاز می نامند. این یک حلقه مهم زنجیره ای در روند تقسیم هسته ای است. متافاز برای موقعیت یابی کروماتیدهای مجموعه دوتایی کروموزوم ها در صفحه استوایی یا متاپلیت به گونه ای مهم است که بتوان آنها را توسط رشته های میکروتوبول در آنافاز بعدی به سمت دو قطب کشید. یک عملکرد ویژه مهم متافاز بررسی (کنترل نقطه) و نظارت بر الیاف اسپیندل (میکروتوبول ها) گسترش یافته از قطب ها است. باید اطمینان حاصل شود که میکروتوبولها در هر حالت به سانترومر "صحیح" متصل هستند. این امر برای اطمینان از این است که دو مجموعه کروموزوم در قطب ها طی آنافاز زیر گروه بندی می شوند ، کاملاً یکسان هستند. این تنها با داشتن یک کروماتید از یک کروموزوم در هر دو قطب پس از تقسیم هسته ای حاصل می شود. اگر به عنوان مثال ، دو کروماتید خواهر یکسان در یکی از دو قطب واقع شده و در قطب دیگر گم شده باشند ، با عدم امکان رشد بیشتر سلول یا رشد بی رویه ، آشفتگی قابل توجهی ایجاد می شود. در مورد سلولهای پارانشیمی ، از دست رفتن ظرفیت عملکردی خاص سلولها وجود دارد.
بیماری ها و اختلالات
میتوز فرایند بسیار پیچیده ای را در بر می گیرد که در همانند سازی رشته های DNA و توزیع از کروماتیدها به دو قطب ، خطر خطا با عواقب گاه گسترده ای را به همراه دارد. به عنوان مثال ، اتصال "نادرست" میکروتوبولها به کینتوخورهای سانترومرها می تواند به طور مکرر اتفاق بیفتد. به عنوان مثال ، ممکن است کینتوخورهای خاصی آزاد بمانند ، یعنی به میکروتوبول متصل نباشند ، یا هر دو کروماتید در مرکز خود به میکروتوبولهای همان قطب متصل شوند. در بررسی اتصال "صحیح" و کامل ریز لوله ها به کینتوخورها یکی از مهمترین عملکردهای متافاز نهفته است. کروموزومهای موجود در آنافاز به طور معمول آزاد نمی شوند تا زمانی که بررسی فیبرهای اسپیندل موفقیت آمیز باشد و همه کینتوخورها پیوست صحیح را نشان دهند. ایست بازرسی میتوزی توسط گروهی از متخصصان محقق می شود پروتئین ها اگر چسبندگی با نقطه تنظیم مطابقت نداشته باشد ، انتقال به آنافاز یا پول نقد را سرکوب می کنند. این فرایند تا حدی با پیت استاپ در مسابقات فرمول 1 قابل مقایسه است ، زمانی که هر چهار مکانیک قبل از اینکه راننده فرمول 1 دوباره شروع به کار کند ، باید توقف کامل را پس از تغییر چرخ گزارش دهند. یک مشکل مهم دیگر وقتی بوجود می آید که در هنگام تقسیم رشته های DNA خطاهایی رخ دهد. این می تواند رهبری به از دست دادن عملکرد سلول ها و به میتوزهای مداوم سریع یا آهسته بیشتر که دیگر به مهارکننده های رشد درون زا پاسخ نمی دهند. رشد مهار نشده تومورهای خوش خیم (خوش خیم) یا بدخیم (بدخیم) را مشخص می کند. مشکلات دیگر می تواند از متیلاسیون DNA ناشی شود. در طی تقسیم رشته های DNA ، فعالیت DNA متیل ترانسفرازها می تواند رهبری به افزودن گروههای متیل (-CH3) به DNA. این روند با a مطابقت ندارد ژن جهش به معنای متعارف ، اما با یک تغییر اپی ژنتیکی در ژن آسیب دیده مطابقت دارد. "ژن متیلاسیون ”معمولاً منجر به تغییرات فنوتیپی قابل تشخیص در فرد مبتلا می شود و معمولاً به نسل بعدی سلول منتقل می شود - شبیه به ارث. میزان توسعه تومورهای خوش خیم و بدخیم و متیلاسیون DNA را می توان به فرآیندهای درون متافاز نسبت داد ، به اندازه کافی بررسی نشده است.
