La division nucléaire (mitose) des cellules d'organismes eucaryotes avec réplication de l'ADN peut être divisée en quatre phases principales. La deuxième phase principale est appelée métaphase, au cours de laquelle chromosomes se contracter en spirale et se positionner dans le plan équatorial à des distances approximativement égales des deux pôles opposés. Les fibres de la broche, à partir des deux pôles, sont reliées aux centromères de la chromosomes.
Qu'est-ce que la métaphase?
La métaphase est la deuxième des quatre phases majeures dans lesquelles la division nucléaire des cellules eucaryotes, appelée mitose, peut être divisée. Pendant la métaphase, l'arrangement de chromosomes dans le soi-disant plan équatorial ou plaque de métaphase est caractéristique. Chaque chromosome individuel se compose de quatre chromatides, dont deux sont «de construction identique». Les chromatides sont initialement encore maintenues ensemble par leur centromère commun. De petites structures protéiques se forment au niveau des centromères auxquels les fibres des pôles du fuseau se fixent afin de tirer les chromatides soeurs vers les pôles opposés respectifs. La séparation des chromatides appartient déjà à l'anaphase, qui suit la métaphase. Pendant la métaphase, toutes les préparations nécessaires pour détacher les chromatides des centromères afin d'être tirées vers les pôles sont en cours. Ce n'est que lorsque tous les centromères sont connectés aux fibres ou microtubules polaires correspondants que les liaisons des chromatides au niveau de leur centromère sont libérées de sorte que leur expédition vers le pôle respectif puisse commencer.
Fonction et tâche
Dans le corps humain, il existe un besoin continu de croissance basée sur la prolifération cellulaire, qui suit généralement le principe de la division cellulaire. Dans les cellules nucléées d'organismes unicellulaires et multicellulaires (eucaryotes), les divisions impliquent la division du cytoplasme et de leurs noyaux. Les deux cellules filles résultant de la division sont également identiques dans leurs ensembles chromosomiques diploïdes à la «cellule mère» respective, de sorte que la croissance de certains tissus dans le corps sur la base de la division cellulaire non sexuelle est théoriquement illimitée, à condition que le le processus de division n'est ni interrompu ni terminé par des substances inhibant la croissance. Le processus de division nucléaire connu sous le nom de mitose est également associé au processus de division cellulaire. Au sein de la mitose, la seconde des quatre phases principales est appelée métaphase. C'est un maillon important de la chaîne dans le processus de division nucléaire. La métaphase est importante pour positionner les chromatides du double jeu de chromosomes dans le plan équatorial ou la métaplaque de manière à ce qu'elles puissent être tirées vers les deux pôles par les filaments de microtubules dans l'anaphase suivante. Une fonction particulièrement importante de la métaphase est de vérifier (point de contrôle) et de surveiller les fibres de la broche (microtubules) s'étendant depuis les pôles. Il faut s'assurer que les microtubules sont connectés au centromère «correct» dans chaque cas. Il s'agit de s'assurer que les deux ensembles de chromosomes regroupés aux pôles lors de l'anaphase suivante sont absolument identiques. Ceci ne peut être réalisé qu'en ayant une chromatide d'un chromosome à chacun des deux pôles après la division nucléaire. Si, par exemple, deux chromatides soeurs identiques étaient localisées à l'un des deux pôles et manquantes à l'autre pôle, il y aurait des perturbations considérables avec l'impossibilité d'une croissance cellulaire supplémentaire ou d'une croissance incontrôlée. Dans le cas des cellules parenchymateuses, il y aurait une perte de la capacité fonctionnelle spécifique des cellules.
Maladies et troubles
La mitose incarne un processus très complexe qui, dans le cadre de la réplication des brins d'ADN et du distribution des chromatides aux deux pôles, comporte le risque d'erreurs aux conséquences parfois lourdes. Par exemple, une fixation «incorrecte» des microtubules aux kinétochores des centromères peut se produire relativement fréquemment. Par exemple, certains kinétochores peuvent rester libres, c'est-à-dire non connectés à un microtubule, ou les deux chromatides peuvent être connectées au niveau de leurs centromères à des microtubules du même pôle. La vérification de la fixation «correcte» et complète des microtubules aux kinétochores est l'une des fonctions les plus importantes de la métaphase. Les chromosomes en anaphase ne sont normalement pas libérés tant que le contrôle des fibres du fuseau n'est pas réussi et que tous les kinétochores signalent une fixation correcte. Le point de contrôle mitotique est réalisé par un groupe de spécialistes. protéines qui supprime le passage à l'anaphase ou encaisse si l'adhérence ne correspond pas à la consigne. Le processus est quelque peu comparable à un arrêt au stand lors d'une course de Formule 1, lorsque les quatre mécaniciens doivent signaler un arrêt complet après avoir changé de roue avant que le pilote de Formule 1 ne puisse repartir. Un autre problème majeur survient lorsque des erreurs se produisent lors de la division des brins d'ADN. Ceci peut conduire à une perte de fonction des cellules et à des mitoses continues rapides ou lentes qui ne répondent plus aux inhibiteurs de croissance endogènes. Une croissance non inhibée caractérise les tumeurs bénignes (bénignes) ou malignes (malignes). D'autres problèmes peuvent résulter de la méthylation de l'ADN. Lors de la division des brins d'ADN, l'activité des ADN méthyltransférases peut conduire à l'addition de groupes méthyle (-CH3) à l'ADN. Le processus ne correspond pas à un gène mutation au sens conventionnel, mais elle correspond à un changement épigénétique du gène affecté. Le "gène méthylation »conduit généralement à des changements phénotypiquement reconnaissables chez l'individu affecté et est généralement transmis aux générations cellulaires suivantes - semblable à un héritage. La mesure dans laquelle le développement de tumeurs bénignes et malignes et la méthylation de l'ADN peuvent être attribuées à des processus au sein de la métaphase n'a pas été suffisamment étudiée.
