Профаза је прва фаза деобе ћелија од митозе и мејозе. То је фаза након фазе синтезе ДНК (С фаза ћелијског циклуса). У овој фази хромозоми достижу висок степен кондензације и индивидуалности.
У мејози постоје два профаза, која се међусобно јако разликују и од митозе. На пример, само у мејотичкој профази долази до рекомбинације. Ова фаза је подељена у различите фазе: лептотен, зиготен, пахитен, диплотен и дијакинеза.
Профаза. Леомонаци98, са Викимедиа Цоммонс
Током профазе, поред кондензације коју постижу дуплирани хромозоми, процеси промене се изводе и на екстра-нуклеарном нивоу. Најважнији цитоплазматски догађај током профазе је формирање акроматског вретена на сваком полу ћелије. То омогућава да се хромозоми мобилизирају у узастопним фазама дељења ћелија како би се осигурала њихова исправна сегрегација.
Постоје битне разлике између ћелијских подела животињских и биљних ћелија. Неке ћемо споменути касније. Све у свему, постоји потпуна реорганизација ћелије.
Стога се митоза и мејоза фокусирају на судбину ДНК и језгра. Али истина је да када се ћелија подели, све подели и све учествује у процесу.
Тако су све ћелијске компоненте претрпеле радикалне промене током профазе митозе и мејозе. Изгледа да нестаје ендоплазматски ретикулум и Голгијев комплекс: међутим, они само мењају своју структуру. Митохондрије и хлоропласти се такође деле, стварајући нове органеле.
Профаза у митози
Подела ћелије митозом. Преузето са ес.википедиа.орг
Профаза код животиња
Животињске ћелије имају једну центриолу. По завршетку синтезе ДНК у припреми за митозу, центриол се такође припрема за поделу.
Центриоле се састоје од пара идентичних структура које се зову диплосоми, окомито једни на друге. Ове одвојене, и свака ће бити калуп за генезу новог. Синтеза новог диплосома догађа се тако што сваки стари диплосом прелази на супротне полове ћелије.
Други најважнији догађај профазе и онај који се дели са биљним ћелијама је сабијање хроматина. Ово је можда најистакнутији цитолошки елемент профазе током деобе ћелија.
ДНК достиже висок степен сабијања и први пут је посматрана као морфолошки индивидуализовани хромозом.
Компликовани хромозоми укључују сестрине хроматиде сваког од њих, још увек обједињене истим центромером. Иако је овај центромере заиста двострук, понаша се као један.
Хромозоми ће се видети као Кс, јер су то две копиране хроматиде везане на исти центар. Стога ће свака ћелија у профази имати двоструки број хроматида, у поређењу с бројем центромера једнаким броју "2н" врсте.
То јест, профазна митотска ћелија је диплоидна по броју центромера, али тетраплоидна (4н) по броју хроматида.
Поврће профазе
У биљним ћелијама постоји фаза пре профазе која се назива префаза. Припремајући се за поделу ћелија, велика ћелијска вакуола се распада.
Захваљујући томе формира се слободна или незаузета цитоплазматска трака, која се назива фрагмосом. Ово омогућава да се језгро биљне ћелије позиционира према екватору ћелије.
Поред тога, кортикална организација микротубула се урушава према истом месту. Ово ће довести до онога што је познато као префазни опсег (БПП).
Предфазни појас поделе биљних ћелија. Преузето са ен.википедиа.орг
Префазни бенд појавит ће се прво као прстен, али ће на крају прекрити језгро. То јест, микротубуле које линијски ћелијску мембрану усредсређују све ће се мобилизирати према фрагмосому.
Тада ће префазни појас који окружује екваторијално језгро омогућити локалном организовању места на коме ће се коначно појавити фрагмопласт који ће га заменити.
Динамично говорећи, микротубуле биљне ћелије прећи ће из једне фазе у другу без очигледних прелаза. Односно, од кортикалног аранжирања до фрагмосома и одатле до фрагмопласта.
Место свих ових структурних промена у биљној ћелији је исто где ће се догодити таложење ћелијске плоче. И зато представља равнину у којој ће се ћелија делити.
За све остало, биљни профаза је идентичан ономе који је примећен у профази животињских ћелија
Профаза у мејози
Мејотска подела. Преузето са ес.википедиа.ор
Само у профази И мејозе долази до генетске рекомбинације. Због тога је за стварање сложених структура између хромозома потребно две поделе у мејози.
Са претходном синтезом ДНК, сестрски хроматидни су произведени на сваком хромозому. Њиховим сабијањем имамо двоструке хромозоме који се поред тога у мејози спајају између хомолога.
Ово доводи до стварања бивалента (два интерактивна хомологна хромозома). Будући да је сваки од њих дуплиран, заправо говоримо о тетрадама. Односно, хроматидне тетраде уједињене у структуру која се мора разрешити помоћу две ћелијске поделе.
У првом ће се раздвојити хомологни хромозоми, док су у другом сестрински хроматиди одвојени.
Профаза И
У мејотичкој профази И, сестринске хроматиде су организоване на компактним протеинацеозним структурама које чине централну хромосомску ос.
На овој оси ће се формирати синаптонемски комплекс (ЦС), који ће задржати хомологне хромозоме парења заједно. Током Профазе И, синаптонемски комплекс ће омогућити хомологним хромозомима да уђу у синапсе.
У овим фазама могу се формирати међупросторне тачке, видљиве као цхиасме, где ће се одвијати процес генетске рекомбинације. То јест, физичка размена између судјелујућих молекула ДНК која дефинише пахитен.
Профаза ИИ
Профази ИИ не претходи претходна синтеза ДНК. Овде су наслеђени двоструки хромозоми спојени истим (двоструким) центромерима. То је зато што се синтеза ДНК, како у митози тако и у мејози, одвија само у С (синтезној) фази ћелијског циклуса.
У овом другом поделу имаћемо четири мејоцита. Мејоцит је ћелија која је продукт мејотске деобе.
Профаза ИИ ће, дакле, бити задужена за одвајање сестринских кроматида од хромозома наслеђених из профазе И. Стога ће на крају мејотског процеса сваки мејоцит имати хаплоидни скуп хромозома врсте.
Референце
- Албертс, Б., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Валтер, П. (2014) Молекуларна биологија ћелије (6. издање). ВВ Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, САД.
- Гооденоугх, УВ (1984) Генетицс. ВБ Саундерс Цо. Лтд, Филаделфија, ПА, УСА.
- Гриффитхс, АЈФ, Весслер, Р., Царролл, СБ, Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11. изд.). Нев Иорк: ВХ Фрееман, Нев Иорк, НИ, УСА.
- Исхигуро, К.-И. (2018) Кохезински комплекс у мејози сисара. Гени за ћелије, дои: 10.1111 / гтц.12652
- Расмуссен, ЦГ, Вригхт, АЈ Муллер, С. (2013) Улога цитоскелета и придружених протеина у одређивању равнине деобе биљних ћелија. Тхе Плант Јоурнал, 75: 258-269.