การพยากรณ์เป็นขั้นตอนแรกของการแบ่งเซลล์โดยไมโทซิสและไมโอซิส เป็นระยะหลังจากขั้นตอนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ (เฟส S ของวงจรเซลล์) ในขั้นตอนนี้โครโมโซมจะมีการควบแน่นและมีความแตกต่างกันในระดับสูง
ในไมโอซิสมีคำทำนายสองแบบซึ่งแตกต่างกันมากและจากไมโทซิส เฉพาะในการทำนายแบบ Meiotic I เท่านั้นที่จะเกิดการรวมตัวกันใหม่ ระยะนี้แบ่งออกเป็นระยะต่าง ๆ : เลปโททีนไซโกทีนพาคีทีนดิแอคโททีนและไดอะไคนีซิส
คำทำนาย Leomonaci98 จาก Wikimedia Commons
ในระหว่างการทำนายนอกเหนือจากการควบแน่นที่มาถึงโดยโครโมโซมที่ซ้ำกันแล้วกระบวนการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นในระดับนิวเคลียร์พิเศษ เหตุการณ์ไซโตพลาสซึมที่สำคัญที่สุดในระหว่างการทำนายคือการก่อตัวของแกนหมุนที่ไม่มีสีที่ขั้วเซลล์แต่ละขั้ว สิ่งนี้ช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายโครโมโซมในขั้นตอนต่อเนื่องของการแบ่งเซลล์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแยกที่ถูกต้อง
มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการแบ่งเซลล์ในเซลล์สัตว์และเซลล์พืช บางส่วนจะกล่าวถึงในภายหลัง อย่างไรก็ตามมีการจัดโครงสร้างเซลล์ใหม่ทั้งหมด
ดังนั้นไมโทซิสและไมโอซิสจึงมุ่งเน้นไปที่ชะตากรรมของดีเอ็นเอและนิวเคลียส แต่ความจริงก็คือเมื่อเซลล์แบ่งตัวมันจะแบ่งทุกอย่างและทุกอย่างมีส่วนร่วมในกระบวนการ
ดังนั้นส่วนประกอบของเซลล์ทั้งหมดจึงได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในระหว่างการพยากรณ์ของไมโทซิสและไมโอซิส เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและกอลจิคอมเพล็กซ์ดูเหมือนจะหายไปอย่างไรก็ตามพวกมันเปลี่ยนเพียงโครงสร้างเท่านั้น ไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ยังแบ่งตัวทำให้เกิดออร์แกเนลล์ใหม่
คำทำนายในไมโทซิส
การแบ่งเซลล์โดยไมโทซิส นำมาจาก es.wikipedia.org
การทำนายสัตว์
เซลล์สัตว์มีเซนทริโอลเดี่ยว เมื่อเสร็จสิ้นการสังเคราะห์ดีเอ็นเอเพื่อเตรียมไมโทซิสเซนทริโอลก็เตรียมแบ่งตัวเช่นกัน
Centrioles ประกอบด้วยโครงสร้างที่เหมือนกันซึ่งเรียกว่า diplosomes ตั้งฉากซึ่งกันและกัน สิ่งเหล่านี้แยกจากกันและแต่ละคนจะเป็นแม่พิมพ์สำหรับการกำเนิดของสิ่งใหม่ การสังเคราะห์ Diplosome ใหม่เกิดขึ้นเมื่อทูตเก่าแต่ละอันย้ายไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์
เหตุการณ์ที่กำหนดอื่น ๆ ของการทำนายและเหตุการณ์ที่ใช้ร่วมกับเซลล์พืชคือการบดอัดโครมาติน นี่อาจเป็นองค์ประกอบทางเซลล์วิทยาที่โดดเด่นที่สุดของการทำนายระหว่างการแบ่งเซลล์
ดีเอ็นเอมีการบดอัดในระดับสูงและเป็นครั้งแรกที่สังเกตเห็นว่าเป็นโครโมโซมที่มีลักษณะเฉพาะทางสัณฐานวิทยา
โครโมโซมที่ถูกบดอัดนั้นเกี่ยวข้องกับโครมาทิดของน้องสาวของแต่ละโครโมโซมซึ่งยังคงรวมกันเป็นศูนย์เดียวกัน แม้ว่าเซนโตรเมียร์นี้จะมีลักษณะเป็นสองเท่า แต่ก็มีลักษณะเหมือนกัน
โครโมโซมจะถูกมองว่าเป็น X เนื่องจากเป็นโครมาทิดสองตัวที่ติดอยู่ตรงกลางเดียวกัน ดังนั้นแต่ละเซลล์ในการทำนายจะมีจำนวนโครมาทิดส์เป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับจำนวนเซนโตรเมียร์ที่เท่ากับจำนวน '2n' ของสิ่งมีชีวิต
นั่นคือเซลล์ไมโทซิสที่ทำนายไว้นั้นมีจำนวนโครมาทิดซ้ำกัน แต่ tetraploid (4n) ตามจำนวนโครมาทิด
การทำนายผัก
ในเซลล์พืชมีระยะก่อนการพยากรณ์เรียกว่าพรีโพเฟส ในการเตรียมการแบ่งเซลล์แวคิวโอลเซลล์ขนาดใหญ่จะสลายตัว
ด้วยเหตุนี้จึงเกิดวงไซโตพลาสซึมที่ว่างหรือไม่ว่างเรียกว่าแฟมโมโซม สิ่งนี้ช่วยให้นิวเคลียสของเซลล์พืชวางตำแหน่งตัวเองไปทางเส้นศูนย์สูตรของเซลล์
นอกจากนี้การจัดเรียงเยื่อหุ้มสมองของ microtubules จะยุบเข้าหาไซต์เดียวกัน สิ่งนี้จะก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า prerophase band (BPP)
แถบพรีโพรพีสิกของการแบ่งเซลล์ของพืช นำมาจาก en.wikipedia.org
พรีโพรพีสแบนด์จะปรากฏขึ้นก่อนเป็นวงแหวน แต่จะปิดท้ายด้วยนิวเคลียส นั่นคือ microtubules ที่เรียงตามเยื่อหุ้มเซลล์ภายในจะเคลื่อนที่เข้าหา Fragmosome
จากนั้นวงดนตรีพรีโพรพีสที่ล้อมรอบนิวเคลียสของเส้นศูนย์สูตรจะช่วยให้สามารถจัดระเบียบในพื้นที่ซึ่งจะมีการแทนที่แฟรกโมพลาสต์ในที่สุด
การพูดแบบไดนามิก microtubules ของเซลล์พืชจะผ่านจากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่งโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน นั่นคือจากการจัดเรียงของเยื่อหุ้มสมองไปจนถึงแฟมโมโซมและจากที่นั่นไปจนถึงแฟรกโมพลาสต์
ที่ตั้งของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทั้งหมดนี้ในเซลล์พืชจะเหมือนกับที่การทับถมของแผ่นเซลล์จะเกิดขึ้น ดังนั้นจึงแสดงถึงระนาบที่เซลล์จะแบ่งตัว
สำหรับสิ่งอื่นใดการพยากรณ์ของพืชนั้นเหมือนกับที่สังเกตได้ในการทำนายของเซลล์สัตว์
คำทำนายในไมโอซิส
แผนก meiotic นำมาจาก es.wikipedia.or
เฉพาะใน Prophase I ของไมโอซิสเท่านั้นที่เกิดการรวมตัวกันทางพันธุกรรม ดังนั้นการก่อตัวของโครงสร้างที่ซับซ้อนระหว่างโครโมโซมจึงต้องมีการแบ่งสองส่วนในไมโอซิส
ด้วยการสังเคราะห์ดีเอ็นเอก่อนหน้านี้โครมาทิดของน้องสาวถูกสร้างขึ้นบนโครโมโซมแต่ละตัว ด้วยการบดอัดของพวกเขาเรามีโครโมโซมคู่ที่อยู่ในไมโอซิสนอกจากนี้ยังจับคู่ระหว่าง homologues
สิ่งนี้นำไปสู่การสร้าง bivalents (โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองตัวที่มีปฏิสัมพันธ์กัน) เนื่องจากแต่ละรายการซ้ำกันเราจึงพูดถึง tetrads กล่าวคือของโครมาทิดเตตราดที่รวมกันเป็นโครงสร้างที่ต้องแก้ไขโดยการแบ่งเซลล์สองส่วน
ในครั้งแรกโครโมโซมที่เป็นเนื้อเดียวกันจะถูกแยกออกจากกันในขณะที่โครโมโซมที่สองต้องแยกจากกัน
ทำนาย I
ในการทำนายแบบไมโอติก I โครมาทิดของน้องสาวจะถูกจัดเรียงบนโครงสร้างโปรตีนที่มีขนาดกะทัดรัดซึ่งประกอบเป็นแกนโครโมโซมกลาง
synaptonemic complex (CS) จะก่อตัวขึ้นบนแกนนี้ซึ่งจะทำให้โครโมโซมผสมพันธุ์ที่เหมือนกันอยู่ด้วยกัน ในช่วง Prophase I Synaptonemic complex จะอนุญาตให้โครโมโซม homologous เข้าสู่ synapses
ในขั้นตอนเหล่านี้สามารถเกิดจุดเชื่อมระหว่างกันซึ่งมองเห็นได้ในรูปของไคอัสมาสซึ่งกระบวนการรวมตัวทางพันธุกรรมจะเกิดขึ้น นั่นคือการแลกเปลี่ยนทางกายภาพระหว่างโมเลกุลดีเอ็นเอที่เข้าร่วมซึ่งกำหนด pachytene
คำทำนาย II
Prophase II ไม่ได้นำหน้าด้วยการสังเคราะห์ดีเอ็นเอก่อนหน้านี้ โครโมโซมคู่ที่เชื่อมต่อด้วยเซนโตรเมียร์ (คู่) เดียวกันได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม เนื่องจากการสังเคราะห์ดีเอ็นเอทั้งแบบไมโทซิสและไมโอซิสเกิดขึ้นเฉพาะในระยะ S (การสังเคราะห์) ของวัฏจักรเซลล์
ในส่วนที่สองนี้เราจะมี meiocytes สี่ตัว ไมโอไซต์คือเซลล์ที่เกิดจากการแบ่งตัวแบบไมโอติก
ดังนั้น Prophase II จะทำหน้าที่แยกโครโมโซมน้องสาวออกจากโครโมโซมที่สืบทอดมาจากการทำนายที่ 1 ดังนั้นในตอนท้ายของกระบวนการไมโอติกแต่ละไมโอไซต์จะมีชุดโครโมโซมเดี่ยวของสายพันธุ์
อ้างอิง
- Alberts, B. , Johnson, AD, Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition) WW Norton & Company, New York, NY, USA
- Goodenough, UW (1984) พันธุศาสตร์. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA
- Griffiths, AJF, Wessler, R. , Carroll, SB, Doebley, J. (2015). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม (ฉบับที่ 11) นิวยอร์ก: WH Freeman, New York, NY, USA
- อิชิกุโระ, K.-I. (2018) โคเฮซินคอมเพล็กซ์ในไมโอซิสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม. ยีนต่อเซลล์ดอย: 10.1111 / gtc.12652
- Rasmussen, CG, Wright, AJ Müller, S. (2013) บทบาทของโครงร่างเซลล์และโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการกำหนดระนาบการแบ่งเซลล์ของพืช The Plant Journal, 75: 258-269