Метафаза (от древнегреческого μετα- ( мета- ) за пределами, выше, превосходящий и от древнегреческого φάσις (phásis) «появление») — это стадия митоза в эукариотическом клеточном цикле , на которой хромосомы находятся на втором месте по степени конденсации и свертывания. стадии (они наиболее конденсированы в анафазе ). [1] Эти хромосомы , несущие генетическую информацию , выравниваются по экватору клетки между полюсами веретена метафазной пластинки , а затем разделяются на каждое из двух дочерних ядер. Это выравнивание знаменует начало метафазы. [2] На метафазу приходится примерно 4% продолжительности клеточного цикла . [ нужна цитата ]
В метафазе микротрубочки из обеих дуплицированных центросом на противоположных полюсах клетки завершают прикрепление к кинетохорам на конденсированных хромосомах. Центромеры хромосом собираются на метафазной пластинке — воображаемой линии, равноудаленной от двух полюсов веретена. [3] Такое равномерное выравнивание происходит из-за уравновешивания притягивающих сил, генерируемых противоположными кинетохорными микротрубочками, [4] аналогично перетягиванию каната между двумя людьми равной силы, заканчивающемуся разрушением B- циклина . [5]
Чтобы предотвратить вредные события нерасхождения , ключевая контрольная точка клеточного цикла , контрольная точка веретена , проверяет это равномерно сбалансированное выравнивание и гарантирует, что каждый кинетохор правильно прикреплен к пучку микротрубочек и находится под сбалансированным биполярным напряжением. Сестринским хроматидам требуется активная сепараза для гидролиза когезина , который связывает их вместе, до перехода в анафазу . Любые неприкрепленные или неправильно прикрепленные кинетохоры генерируют сигналы, которые предотвращают активацию комплекса, способствующего анафазе (циклосомы или APC/C), убиквитинлигазы , которая нацелена на деградацию секурина и циклина B через протеосому . Пока секурин и циклин B остаются активными, сепараза остается неактивной, предотвращая преждевременный переход в анафазу.
Анализ метафазных хромосом является одним из основных инструментов классической цитогенетики и исследований рака . Хромосомы в метафазе уплотнены (утолщены) и сильно свернуты, что делает их наиболее пригодными для визуального анализа. Метафазные хромосомы составляют классическую картину хромосом ( кариотип ). Для классического цитогенетического анализа клетки выращивают в кратковременной культуре и останавливают в метафазе с помощью митотического ингибитора . В дальнейшем их используют для приготовления предметных стекол и связывания ( окрашивания ) хромосом для визуализации под микроскопом для изучения структуры и количества хромосом (кариотипа). Окрашивание предметных стекол, часто с использованием Гимзы ( G-полосатость ) или Хинакрина , дает картину, состоящую в общей сложности до нескольких сотен полос. Нормальные метафазные разбросы используются в таких методах, как FISH , а также в качестве матрицы гибридизации для экспериментов по сравнительной геномной гибридизации (CGH).
Злокачественные клетки солидных опухолей или образцы лейкемии также можно использовать для цитогенетического анализа для получения метафазных препаратов. Проверка окрашенных метафазных хромосом позволяет определить численные и структурные изменения в геноме опухолевых клеток, например, потери хромосомных сегментов или транслокации , которые могут привести к образованию химерных онкогенов , таких как bcr-abl при хроническом миелогенном лейкозе .
СМИ, связанные с Метафазой, на Викискладе?