Sự phân chia nhân (nguyên phân) của tế bào sinh vật nhân thực với sự sao chép của DNA có thể được chia thành bốn giai đoạn chính. Giai đoạn chính thứ hai được gọi là metahase, trong đó nhiễm sắc thể co lại theo hình xoắn ốc và đặt chúng trong mặt phẳng xích đạo ở khoảng cách xấp xỉ bằng nhau từ cả hai cực đối diện. Các sợi trục chính, bắt đầu từ cả hai cực, được kết nối với tâm động của nhiễm sắc thể.
Methase là gì?
Metaphase là giai đoạn thứ hai trong số bốn giai đoạn chính trong đó phân chia nhân của tế bào nhân thực, được gọi là nguyên phân, có thể được phân chia. Trong quá trình hoán dụ, sự sắp xếp của nhiễm sắc thể trong cái gọi là mặt phẳng xích đạo hay mảng siêu âm là đặc trưng. Mỗi nhiễm sắc thể riêng lẻ bao gồm bốn nhiễm sắc thể, hai trong số đó là "cấu trúc giống hệt nhau". Các cromatid ban đầu vẫn được giữ với nhau bằng tâm động chung của chúng. Các cấu trúc protein nhỏ hình thành tại tâm động mà các sợi của các cực trục chính gắn vào để kéo các cromatid chị em về các cực đối diện tương ứng. Sự tách rời của các chromatid đã thuộc về anaphase, theo sau siêu vi. Trong quá trình chuyển hóa, tất cả các quá trình chuẩn bị cần thiết để tách các chromatid ra khỏi tâm động để được kéo về các cực đang được tiến hành. Chỉ khi tất cả các tâm động được kết nối với các sợi cực hoặc vi ống tương ứng thì liên kết của các cromatid tại tâm động của chúng mới được giải phóng để quá trình vận chuyển của chúng đến cực tương ứng có thể bắt đầu.
Chức năng và nhiệm vụ
Trong cơ thể con người luôn diễn ra nhu cầu sinh trưởng dựa trên sự tăng sinh của tế bào, quá trình này thường tuân theo nguyên tắc phân bào. Trong các tế bào có nhân của sinh vật đơn bào và đa bào (sinh vật nhân chuẩn), sự phân chia liên quan đến sự phân chia tế bào chất và nhân của chúng. Hai tế bào con sinh ra từ sự phân chia cũng giống hệt nhau trong bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của chúng với "tế bào mẹ" tương ứng, do đó sự phát triển của một số mô trong cơ thể trên cơ sở phân chia tế bào không hữu tính về mặt lý thuyết là không giới hạn, với điều kiện là quá trình phân chia không bị gián đoạn hoặc chấm dứt bởi các chất ức chế sinh trưởng. Cũng liên quan đến quá trình phân chia tế bào là quá trình phân chia nhân được gọi là nguyên phân. Trong quá trình nguyên phân, giai đoạn thứ hai trong tổng số bốn giai đoạn chính được gọi là giai đoạn siêu phân bào. Nó là một mắt xích quan trọng trong quá trình phân chia hạt nhân. Metaphase rất quan trọng để định vị các chromatid của bộ nhiễm sắc thể kép ở mặt phẳng xích đạo hoặc hoán vị theo cách mà chúng có thể được kéo về hai cực bởi các sợi vi ống trong giai đoạn anaphase tiếp theo. Một chức năng đặc biệt quan trọng của metase là kiểm tra (điểm kiểm tra) và giám sát các sợi trục chính (vi ống) kéo dài từ các cực. Phải đảm bảo rằng các vi ống được kết nối với tâm động "chính xác" trong mỗi trường hợp. Điều này nhằm đảm bảo rằng hai bộ nhiễm sắc thể nhóm ở các cực trong quá trình anaphase sau đây là hoàn toàn giống nhau. Điều này chỉ có thể đạt được khi có một nhiễm sắc thể của nhiễm sắc thể ở mỗi cực trong số hai cực sau khi quá trình phân chia nhân xảy ra. Ví dụ, nếu hai cromatid chị em giống hệt nhau nằm ở một trong hai cực và bị thiếu ở cực kia, thì sẽ có những xáo trộn đáng kể dẫn đến việc tế bào không thể phát triển thêm hoặc tăng trưởng không kiềm chế. Trong trường hợp các tế bào nhu mô, sẽ có sự mất khả năng chức năng cụ thể của các tế bào.
Bệnh tật và rối loạn
Nguyên phân là một quá trình rất phức tạp, trong quá trình sao chép của các sợi DNA và phân phối của các chromatid về hai cực, có nguy cơ gây ra lỗi với những hậu quả đôi khi sâu rộng. Ví dụ, việc gắn "không chính xác" các vi ống vào các kinetochores của tâm động có thể xảy ra tương đối thường xuyên. Ví dụ, các kinetochores nhất định có thể vẫn tự do, tức là không được kết nối với một vi ống, hoặc cả hai chromatid có thể được kết nối tại tâm động của chúng với các vi ống của cùng một cực. Kiểm tra sự gắn kết "chính xác" và hoàn chỉnh của các vi ống vào các kinetochores là một trong những chức năng quan trọng nhất của siêu phân tử. Các nhiễm sắc thể trong giai đoạn anaphase thường không được giải phóng cho đến khi việc kiểm tra các sợi trục chính thành công và tất cả các kinetochores đều báo hiệu sự gắn kết chính xác. protein ngăn chặn quá trình chuyển đổi sang anaphase hoặc cash in nếu độ kết dính không tương ứng với điểm đặt. Quá trình này phần nào có thể so sánh với pit stop tại một cuộc đua Công thức 1, khi cả bốn thợ máy phải báo cáo dừng hoàn toàn sau khi đổi bánh trước khi tay đua Công thức 1 có thể cất cánh trở lại. Một vấn đề lớn khác phát sinh khi lỗi xảy ra trong quá trình phân tách các sợi DNA. Cái này có thể dẫn làm mất chức năng của các tế bào và tiếp tục phân bào nhanh hoặc chậm liên tục không còn đáp ứng với các chất ức chế tăng trưởng nội sinh. Sự tăng trưởng không bị ức chế đặc trưng cho các khối u lành tính (lành tính) hoặc ác tính (ác tính). Các vấn đề khác có thể phát sinh từ quá trình methyl hóa DNA. Trong quá trình phân tách các sợi DNA, hoạt động của DNA methyltransferase có thể dẫn để bổ sung nhóm metyl (-CH3) vào DNA. Quá trình này không tương ứng với một gen đột biến theo nghĩa thông thường, nhưng nó tương ứng với sự thay đổi biểu sinh trong gen bị ảnh hưởng. Các "gen methyl hóa ”thường dẫn đến những thay đổi kiểu hình có thể nhận biết được ở cá thể bị ảnh hưởng và thường được truyền cho các thế hệ tế bào tiếp theo - tương tự như một sự di truyền. Mức độ mà sự phát triển của các khối u lành tính và ác tính và sự methyl hóa DNA có thể được quy cho các quá trình trong metase vẫn chưa được khám phá đầy đủ.
