Pembahagian nuklear (mitosis) sel organisma eukariotik dengan replikasi DNA dapat dibahagikan kepada empat fasa utama. Fasa utama kedua disebut metafasa, di mana kromosom berkontrak dalam corak lingkaran dan meletakkan diri mereka di satah khatulistiwa pada jarak yang hampir sama dari kedua-dua kutub yang bertentangan. Serat gelendong, bermula dari kedua-dua kutub, disambungkan ke sentromer kromosom.
Apa itu metafasa?
Metafasa adalah yang kedua dari empat fasa utama di mana pembahagian nuklear sel eukariotik, yang disebut mitosis, dapat dibahagikan. Semasa metafasa, susunan kromosom dalam satah khatulistiwa yang disebut atau plat metafasa adalah ciri. Setiap kromosom individu terdiri daripada empat kromatid, dua di antaranya "sama dalam pembinaan". Kromatid pada mulanya masih disatukan oleh sentromer sepunya. Struktur protein kecil terbentuk di sentromer di mana serat kutub gelendong melekat untuk menarik kromatid saudari ke kutub bertentangan masing-masing. Penarikan kromatid sudah menjadi milik anafase, yang mengikuti metafasa. Semasa metafasa, semua persediaan yang diperlukan untuk melepaskan kromatid dari sentromer agar dapat ditarik ke kutub sedang dijalankan. Hanya apabila semua sentromer disambungkan ke gentian kutub atau mikrotubulus yang sesuai, ikatan kromatid pada sentromernya dilepaskan sehingga penghantaran mereka ke kutub masing-masing dapat bermula.
Fungsi dan tugas
Di dalam tubuh manusia, ada keperluan untuk pertumbuhan yang berterusan berdasarkan percambahan sel, yang biasanya mengikuti prinsip pembelahan sel. Dalam sel berinti organisma uniselular dan multiselular (eukariota), pembahagian melibatkan pembahagian sitoplasma dan inti mereka. Kedua-dua sel anak yang dihasilkan dari pembelahan juga sama dalam set kromosom diploidnya dengan "sel induk" masing-masing, sehingga pertumbuhan tisu tertentu dalam tubuh berdasarkan pembelahan sel bukan seksual secara teori tidak terbatas, dengan syarat proses pembahagian tidak terganggu atau ditamatkan oleh bahan-bahan yang menghalang pertumbuhan. Juga dikaitkan dengan proses pembelahan sel adalah proses pembelahan nuklear yang dikenali sebagai mitosis. Dalam mitosis, yang kedua dari empat fasa utama disebut metafasa. Ini adalah rantai penting dalam proses pembahagian nuklear. Metafasa penting untuk meletakkan kromatid dari set ganda kromosom di satah khatulistiwa atau metaplate sedemikian rupa sehingga mereka dapat ditarik ke arah dua kutub oleh filamen mikrotubulus dalam anafase berikutnya. Fungsi metafasa yang sangat penting adalah memeriksa (pusat pemeriksaan) dan memantau gentian gelendong (mikrotubulus) yang memanjang dari kutub. Ia mesti dipastikan bahawa mikrotubulus disambungkan ke sentromer "betul" dalam setiap kes. Ini untuk memastikan bahawa dua set kromosom yang mengelompok di kutub semasa anafase berikut sama persis. Ini hanya dapat dicapai dengan memiliki satu kromatid kromosom di setiap dua kutub setelah pembelahan nuklear berlaku. Sekiranya, misalnya, dua kromatid saudara yang sama terletak di salah satu dari dua kutub dan hilang di tiang yang lain, akan ada gangguan yang besar dengan kemustahilan pertumbuhan sel lebih lanjut atau pertumbuhan yang tidak terkawal. Dalam kes sel parenkim, akan ada kehilangan kapasiti fungsi khusus sel.
Penyakit dan gangguan
Mitosis mewujudkan proses yang sangat kompleks yang, dalam replikasi helai DNA dan pengedaran kromatid ke dua kutub, membawa risiko kesalahan dengan akibat yang kadang-kadang jauh. Contohnya, penyambungan mikrotubulus yang “tidak betul” ke kinetokores sentromer boleh berlaku secara relatif. Sebagai contoh, kinetokores tertentu mungkin tetap bebas, iaitu tidak dihubungkan ke mikrotubulus, atau kedua-dua kromatid boleh dihubungkan pada sentromernya ke mikrotubulus tiang yang sama. Dalam memeriksa lampiran mikrotubulus "betul" dan lengkap ke kinetochores terletak salah satu fungsi metafasa yang paling penting. Kromosom dalam anafase biasanya tidak dilepaskan sehingga pemeriksaan gentian gelendong berjaya dan semua kinetochores memberi isyarat lampiran yang betul. Titik pemeriksaan mitotik direalisasikan oleh sekumpulan protein yang menekan peralihan ke anafase atau menguangkan sekiranya lekatan tidak sesuai dengan titik tolak. Prosesnya agak setanding dengan pit stop pada perlumbaan Formula 1, apabila keempat-empat mekanik harus melaporkan berhenti sepenuhnya setelah menukar roda sebelum pemandu Formula 1 dapat beraksi lagi. Masalah utama lain timbul apabila kesalahan berlaku semasa pemisahan helai DNA. Ini boleh membawa kehilangan fungsi sel dan penurunan berterusan yang cepat atau perlahan yang tidak lagi bertindak balas terhadap penghambat pertumbuhan endogen. Pertumbuhan yang tidak dihalang mencirikan tumor jinak (jinak) atau malignan (malignan). Masalah lebih lanjut boleh timbul daripada metilasi DNA. Semasa pemisahan helai DNA, aktiviti metiltransferase DNA dapat membawa kepada penambahan kumpulan metil (-CH3) ke DNA. Proses tidak sesuai dengan a gen mutasi dalam pengertian konvensional, tetapi sesuai dengan perubahan epigenetik pada gen yang terjejas. The "gen metilasi "biasanya membawa kepada perubahan yang dapat dikenali secara fenotip pada individu yang terjejas dan biasanya diturunkan ke generasi sel berikutnya - serupa dengan pewarisan. Sejauh mana perkembangan tumor jinak dan ganas dan metilasi DNA dapat dikaitkan dengan proses dalam metafasa belum dapat diterokai dengan secukupnya.
