中期:機能、タスク、役割と病気

DNAの複製を伴う真核生物の細胞の核分裂(有糸分裂)は、XNUMXつの主要な段階に分けることができます。 XNUMX番目の主要な段階は中期と呼ばれ、その間に 染色体 らせん状に収縮し、反対側の両極からほぼ等距離の赤道面に配置します。 両方の極から始まる紡錘繊維は、セントロメアに接続されています 染色体.

中期とは何ですか?

中期は、有糸分裂と呼ばれる真核細胞の核分裂を分割できるXNUMXつの主要な段階のXNUMX番目です。 中期の間、 染色体 いわゆる赤道面または中期プレートが特徴的です。 個々の染色体はXNUMXつの染色分体で構成されており、そのうちXNUMXつは「構造が同一」です。 染色分体は、最初はまだ共通のセントロメアによってまとめられています。 姉妹染色分体をそれぞれの反対の極に引っ張るために、紡錘体極の繊維が付着するセントロメアに小さなタンパク質構造が形成されます。 染色分体の引き離しは、中期に続く後期にすでに属しています。 中期の間、極に引っ張られるためにセントロメアから染色分体を分離するために必要なすべての準備が進行中です。 すべてのセントロメアが対応する極繊維または微小管に接続されている場合にのみ、セントロメアでの染色分体の結合が解放され、それぞれの極への輸送を開始できます。

機能とタスク

人体では、通常、細胞分裂の原理に従う細胞増殖に基づく成長の継続的な必要性があります。 単細胞生物および多細胞生物(真核生物)の有核細胞では、分裂には細胞質とその核の分裂が含まれます。 分裂の結果として生じるXNUMXつの娘細胞も、二倍体染色体セットがそれぞれの「母細胞」と同一であるため、非性的細胞分裂に基づく体内の特定の組織の成長は、理論的には無制限です。分裂プロセスは、成長阻害物質によって中断または終了されません。 また、細胞分裂プロセスには、有糸分裂として知られる核分裂プロセスが関連しています。 有糸分裂では、合計XNUMXつの主要なフェーズのXNUMX番目は中期と呼ばれます。 これは、核分割プロセス内の重要なチェーンリンクです。 中期は、次の後期の微小管フィラメントによってXNUMXつの極に向かって引っ張られるように、赤道面またはメタプレートに染色体の二重セットの染色分体を配置するために重要です。 中期の特に重要な機能は、極から伸びる紡錘繊維(微小管)をチェック(チェックポイント)および監視することです。 いずれの場合も、微小管が「正しい」セントロメアに接続されていることを確認する必要があります。 これは、次の後期の間に極でグループ化されるXNUMX組の染色体が完全に同一であることを保証するためです。 これは、核分裂が起こった後、XNUMXつの極のそれぞれに染色体のXNUMXつの染色分体を持つことによってのみ達成することができます。 たとえば、XNUMXつの同一の姉妹染色分体がXNUMXつの極の一方に配置され、もう一方の極で欠落している場合、それ以上の細胞増殖または無制限の増殖が不可能なかなりの障害が発生します。 実質細胞の場合、細胞の特定の機能的能力が失われます。

疾患および障害

有糸分裂は非常に複雑なプロセスを具体化しており、DNA鎖の複製と ディストリビューション 染色分体のXNUMXつの極への変換は、エラーのリスクを伴い、場合によっては広範囲にわたる結果をもたらします。 たとえば、セントロメアの動原体への微小管の「誤った」付着は、比較的頻繁に発生する可能性があります。 たとえば、特定の動原体は自由なままである、つまり微小管に接続されていない、または両方の染色分体がセントロメアで同じ極の微小管に接続されている可能性があります。 微小管が動原体に「正しく」完全に付着しているかどうかをチェックする際に、中期の最も重要な機能のXNUMXつがあります。 後期の染色体は通常、紡錘体繊維のチェックが成功し、すべての動原体が正しい付着を示すまで解放されません。有糸分裂チェックポイントは、専門家のグループによって実現されます。 タンパク質 接着が設定値に対応していない場合、後期またはキャッシュインへの移行を抑制します。 このプロセスは、フォーミュラ1のドライバーが再び離陸する前に、ホイールを変更した後、1人のメカニック全員がフルストップを報告する必要がある、フォーミュラXNUMXレースでのピットストップにいくらか匹敵します。 DNA鎖の分割中にエラーが発生すると、別の大きな問題が発生します。 これはできます つながる 細胞の機能の喪失、および内因性増殖阻害剤にもはや応答しない継続的な速いまたは遅いさらなる有糸分裂。 抑制されていない成長は、良性(良性)または悪性(悪性)腫瘍を特徴づけます。 DNAメチル化からさらに問題が発生する可能性があります。 DNA鎖の分裂中、DNAメチルトランスフェラーゼの活性は つながる DNAへのメチル基(-CH3)の追加。 プロセスはに対応していません 遺伝子 従来の意味での突然変異ですが、影響を受けた遺伝子の後成的変化に対応します。 NS "遺伝子 メチル化」は通常、影響を受けた個人に表現型的に認識可能な変化をもたらし、通常、遺伝と同様に次の細胞世代に受け継がれます。 良性および悪性腫瘍の発生とDNAメチル化が中期内のプロセスに起因する可能性がある範囲は、十分に調査されていません。