Phép ẩn dụ

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 Phép ẩn dụ trong quá trình các nhiễm sắc thể co lại theo hình xoắn ốc và vị trí trong mặt phẳng xích đạo với khoảng cách xấp xỉ bằng nhau về hai cực đối nhau. Các sợi trục liên kết với tâm động của nhiễm sắc thể từ cả hai cực.

Phép ẩn dụ là gì?

Siêu phân là giai đoạn thứ hai trong tổng số bốn giai đoạn chính mà trong đó sự phân chia nhân của tế bào nhân thực, được gọi là nguyên phân, có thể được phân chia. Trong quá trình chuyển hóa, sự sắp xếp của các nhiễm sắc thể trong cái gọi là mặt phẳng xích đạo hoặc mảng chuyển hóa là đặc trưng.

Mỗi nhiễm sắc thể đơn bao gồm bốn nhiễm sắc thể, hai trong số đó là "giống hệt nhau". Ban đầu, các chromatid được giữ với nhau bằng tâm động chung của chúng. Các cấu trúc protein nhỏ hình thành trên tâm động, nơi các sợi của các cực trục gắn vào để kéo các cromatid chị em về các cực đối diện. Sự tách rời của các chromatid đã là một phần của anaphase theo sau siêu hình.

Trong quá trình chuyển hóa, tất cả các chuẩn bị được thực hiện cần thiết để tách các chromatid ra khỏi tâm động để có thể được kéo đến các cực. Chỉ khi tất cả các tâm động được nối với các sợi cực hoặc vi ống tương ứng, liên kết của các cromatid trên tâm động của chúng mới được giải phóng để sự dịch chuyển của chúng sang cực tương ứng bắt đầu.

Chức năng & nhiệm vụ

Trong cơ thể con người luôn có nhu cầu tăng trưởng dựa trên quá trình sinh sản của tế bào, hầu hết tuân theo nguyên tắc phân chia tế bào. Trong các tế bào có nhân của sinh vật đơn bào và đa bào (sinh vật nhân thực), sự phân chia bao gồm sự phân chia của tế bào chất và nhân tế bào của chúng.

Hai tế bào con được tạo ra trong quá trình phân chia giống hệt nhau về bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội với "tế bào mẹ" tương ứng, do đó sự phát triển của một số mô trong cơ thể về mặt lý thuyết là không giới hạn trên cơ sở phân bào không hữu tính, miễn là quá trình phân chia không bị gián đoạn hoặc chấm dứt bởi các chất ức chế sinh trưởng.

Quá trình phân chia tế bào cũng được liên kết với quá trình phân chia nhân, được gọi là quá trình 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 cốt lõi. Phép hoán vị rất quan trọng để định vị các crômatit của bộ nhiễm sắc thể kép trong mặt phẳng xích đạo hoặc hoán vị theo cách mà chúng có thể được các sợi vi ống kéo theo hướng của hai cực trong lần tương tự tiếp theo.

Một chức năng đặc biệt quan trọng của metase là kiểm tra (trạm kiểm soát) và giám sát các sợi trục chính (vi ống) phát ra từ các cực. Nó phải được đảm bảo rằng các vi ống được kết nối với tâm động "chính xác". Điều này đảm bảo rằng hai bộ nhiễm sắc thể được nhóm ở các cực trong kỳ anaphase tiếp theo là hoàn toàn giống hệt nhau. Điều này chỉ có thể đạt được bằng cách có một nhiễm sắc thể ở mỗi cực ở hai cực sau khi nhân đã được phân chia.

Ví dụ, nếu hai cromatid chị em giống hệt nhau được tìm thấy ở một trong hai cực và bị thiếu ở cực kia, điều này sẽ dẫn đến những xáo trộn đáng kể không thể phát triển thêm tế bào hoặc tăng trưởng không được kiểm soát. Trong trường hợp tế bào nhu mô, sẽ có sự mất chức năng cụ thể của tế bào.

Bệnh tật & ốm đau

Nguyên phân là một quá trình rất phức tạp có nguy cơ xảy ra sai sót trong quá trình sao chép sợi DNA và sự phân bố của các chromatid trên hai cực, đôi khi gây ra những hậu quả 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, một số kinetochores nhất định có thể vẫn tự do, tức là không kết nối với vi ống, hoặc cả hai cromatid được kết nối với các vi ống của cùng một cực tại tâm động của chúng. Một trong những chức năng quan trọng nhất của siêu âm nằm trong việc kiểm tra sự gắn kết "chính xác" và hoàn chỉnh của các vi ống vào kinetochore.

Sự kéo rời của các nhiễm sắc thể trong giai đoạn anaphase thường chỉ được giải phóng khi việc kiểm tra các sợi trục chính thành công và tất cả các kinetochores đều báo hiệu kết nối chính xác. Điểm kiểm tra phân bào được thực hiện bởi một nhóm các protein chuyên biệt ngăn chặn hoặc tiền mặt trong quá trình chuyển đổi sang anaphase nếu độ kết dính không tương ứng với giá trị đích. Quá trình này phần nào có thể so sánh với pit stop trong một cuộc đua Công thức 1, khi tất cả bốn người điều chỉnh phải báo cáo hoàn thành sau khi đổi bánh trước khi tay đua Công thức 1 có thể bắt đầu lại.

Một vấn đề khác lớn hơn nảy sinh khi mắc sai lầm trong việc phá vỡ các sợi DNA. Điều này có thể dẫn đến mất chức năng của các tế bào và liên tục, nhanh hoặc chậm tiến triển tiếp tục giảm phân không còn phản ứng với các chất ức chế tăng trưởng của chính cơ thể. Sự phát triển 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. Khi các sợi DNA bị tách ra, hoạt động của DNA methyltransferase có thể dẫn đến việc bổ sung các nhóm methyl (-CH3) vào DNA. Quá trình này không tương ứng với một đột biến gen theo nghĩa thông thường, nhưng nó tương ứng với một thay đổi biểu sinh trong gen bị ảnh hưởng. Quá trình "methyl hóa gen" thường dẫn đến những thay đổi về kiểu hình có thể nhận biết được ở cá thể bị ảnh hưởng và hầu hết được truyền cho 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 quá trình methyl hóa DNA có thể được bắt nguồn từ các quá trình trong quá trình chuyển hóa vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.