中期：有糸分裂と減数分裂 - 生物学 - 2025

中期は、有糸分裂および減数分裂の第二段階です。それは、細胞の赤道での染色体の整列によって特徴付けられます。染色体の凝縮につながった前期の重要なイベントの後、それらは動員されなければなりません。

効率的な分離を実現するには、染色体を赤道プレート上に配置する必要があります。正しく配置された後、それらは後期中に細胞の極に向かって移動することができます。

染色体は、有糸分裂中期中に細胞の赤道プレート上に整列しました。commons.wikimedia.orgから取得

中期は有糸分裂と減数分裂の最も重要なチェックポイントの1つであると言っても過言ではありません。どちらの場合も、染色体が赤道プレート上にあり、動原体が適切に配向されていることが重要です。

有糸分裂では、染色体は、姉妹染色分体を分泌するような方法で赤道プレート上に自分自身を向けます。減数分裂では、2つの中期を見つけます。中期Iでは、2価の向きにより、相同染色体が分離されます。減数分裂IIでは、姉妹染色分体の分離が達成されます。

すべての場合において、染色体の効率的な動員は、微小管組織センター（COM）のおかげで達成されます。動物細胞ではそれらは中心体で組織化されているが、植物ではそれらはやや複雑な方法で作用するが、中心体はない。

一般的に、中期は細胞の対称的な分裂を保証します。しかし、中期はまた、それが生物の必要であるとき、非対称の分裂を決定することができます。非対称分裂は、後生動物における細胞のアイデンティティの獲得の基本的な部分です。

有糸分裂の中期

動物細胞と植物細胞の両方に、染色体が赤道プレート上にあることを保証するメカニズムがあります。以前は細胞の極間で等距離にある想像上の線として考えられていましたが、「本物」のように見えます。

Wikimedia CommonsのSilvia3

つまり、分裂している細胞の染色体がそのポイントに到達することを保証するメカニズムが細胞内にあります。制御された非対称分割を除いて、これは常に当てはまり、同じ点です。

赤道プレートとアライメント

赤道プレートに到達することと分割するために整列することは、2つの独立したプロセスです。どちらも一連の異なるタンパク質によって制御されています。

実際、「スピンドルアセンブリチェック」システムは、すべての染色体がスピンドルの何らかのファイバーとリンクされていない限り、後期への進入を防ぎます。染色体では、結合部位は動原体です。

中期では、動原体は双極配向をとる必要があります。つまり、見かけ上の単一の動原体では、2つの動原体が存在します。それぞれが反対側の極に向けられます。

微小管の組織化中心によって発揮される分離の力に加えて、染色分体と染色体の間の結合の力も考慮する必要があります。

染色分体は、有糸分裂コヘシンの作用により付着したままです。したがって、中期では、細胞の赤道に位置する密接に結合した姉妹染色分体から始まります。

それらすべてが赤道プレートに到達し、それぞれの紡錘繊維に双極的に付着しているため、中期は終了します。

細胞の赤道に達すると、紡錘繊維は、動物細胞の反対極にある中心小体に付着した動原体を保持します。牽引力はその後、各染色体の姉妹染色分体を分離するため、これらの完全なセットが各極に移動します。

姉妹染色分体が凝集して微小管に付着している。https://es.wikipedia.org/wiki/File:Chromosome_cohesion.pngから変更

これは、すべての染色体が細胞の赤道プレート上にある場合にのみ達成できます。染色体の位置を特定するのに時間がかかる場合、紡錘糸の繊維がそれを認識し、すべての染色体が特定されて分離に進むまで待機することが示されています。

減数分裂の中期

減数分裂。es.wikipedia.orgから取得

有糸分裂と同様に、減数分裂の姉妹染色分体も付いています。しかし、この場合は減数分裂コヒーシンによる。一部は中期Iに固有であり、他は中期IIに固有です。

さらに、相同染色体は、アラインメント、シナプス、およびクロスオーバーのプロセスの一部となっています。すなわち、それらは、関与するDNA分子の組換えおよび正しい分離を可能にしたシナプトミック複合体と不可分である。また、それらを分離する必要があります。

有糸分裂とは異なり、減数分裂では2本ではなく4本のDNA鎖を分離する必要があります。これは、最初に相同染色体（中期I）を分離し、次に姉妹染色分体（中期II）を分離することによって達成されます。

中期I

中期Iの赤道プレートにおける染色体の正しい位置は、交叉によって達成されます。キアズムは相同染色体を露出させ、極に向かって移動するのはこれらです。

また、相同染色体は双極性でなければならないが、姉妹染色分体はそうであってはならない。つまり、中期Iでは、IIとは対照的に、各相同染色体の姉妹染色分体は単極性でなければなりません（そして、相同対のそれとは反対です）。

これは、中期Iの間に姉妹染色分体の動原体に結合する特定のタンパク質によって達成されます。

中期II

中期IIの間、染色体は赤道プレート上で整列し、各姉妹染色分体の動原体は反対の極に向かいます。つまり、今、あなたの向きは双極性です。この染色体の配置はタンパク質に固有です。

制御された減数分裂中期は、染色体の正確な数とアイデンティティを持つ配偶子の生産を保証します。さもなければ、重大な染色体異常を持つ個人の出現を促進することができます。

参考文献

1. アルバート、B。、ジョンソン、AD、ルイス、J。、モーガン、D。、ラフ、M。、ロバーツ、K。、ウォルター、P。（2014）分子生物学（第6版）。WW Norton&Company、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
2. Goodenough、UW（1984）遺伝学。WB Saunders Co. Ltd、フィラデルフィア、PA、米国。
3. グリフィス、AJF、ウェスラー、R。、キャロル、SB、ドブリー、J。（2015）。遺伝分析入門（第11版）。ニューヨーク：WHフリーマン、ニューヨーク、ニューヨーク、米国。
4. Maiato、H.、Gomes、AM、Sousa、F.、Barisic、M.（2017）有糸分裂中の染色体会議のメカニズム。生物学13、土井：10.3390 / biology6010013
5. Ishiguro、KI（2018）哺乳類の減数分裂におけるコヘシン複合体。Genes to Cells、doi：10.1111 / gtc.12652
6. Tan、CH、Gasic、I.、Huber-Reggi、SP、Dudka、D.、Barisic、M.、Maiato、H.、Meraldi、P。（2015）中期プレートの赤道位置は、対称的な細胞分裂を保証します。elife、4：e05124。土井：10.7554 / eLife.05124。