پرومتاباز: مرحله‌ای کلیدی در تقسیم سلول
پرومتاباز چیست و چه اتفاقی در آن می‌افتد؟
تصور کنید یک کتابخانهٔ بزرگ (سلول) قرار است به دو کتابخانهٔ کوچک‌تر تقسیم شود. کتاب‌ها (کروموزوم‌ها) باید به دقت سازماندهی و سپس به دو گروه مساوی تقسیم شوند. پرومتاباز مانند لحظه‌ای است که قفسه‌های کتاب (غشای هسته) برداشته می‌شوند تا کتاب‌ها قابل دسترسی شوند و سپس هر کتاب با یک نوار خاص (رشته‌های دوک) به قفسه‌های جدید متصل می‌شود. این مرحله پس از پروفاز8 و قبل از متافاز9 رخ می‌دهد.
| رویداد | شرح | نتیجه |
|---|---|---|
| تجزیهٔ غشای هسته | پوشش محافظ دور کروموزوم‌ها به قطعات کوچک تجزیه می‌شود. | دسترسی رشته‌های دوک به کروموزوم‌ها |
| تشکیل کامل دوک تقسیم | رشته‌های پروتئینی از دو قطب سلول گسترش می‌یابند. | ایجاد ساختاری برای کشیدن کروموزوم‌ها |
| اتصال کروموزوم‌ها به دوک | هر کروموزوم از طریق کینه‌توکور خود به رشته‌های دوک متصل می‌شود. | آماده‌سازی برای حرکت کروموزوم‌ها |
تجزیهٔ غشای هسته: برداشتن دیوار حفاظتی
غشای هسته مانند یک دیوار محافظ در اطراف کروموزوم‌ها عمل می‌کند. در پرومتاباز، این غشا به قطعات کوچکی تجزیه می‌شود. این کار شبیه به برداشتن دروازه‌های یک استادیوم برای تماشاگران (رشته‌های دوک) است تا بتوانند به بازیکنان (کروموزوم‌ها) دسترسی پیدا کنند. این فرآیند توسط آنزیم‌های خاصی انجام می‌شود که پروتئین‌های غشا را تجزیه می‌کنند.
رشته‌های دوک و اتصال به کروموزوم‌ها
رشته‌های دوک از ریزلوله‌ها11 ساخته شده‌اند و از دو سانتروزوم12 در قطب‌های سلول منشأ می‌گیرند. هر کروموزوم دارای یک ناحیهٔ تخصص‌یافته به نام کینه‌توکور است. در پرومتاباز، رشته‌های دوک به این کینه‌توکورها متصل می‌شوند. هر کروموزوم دارای دو کینه‌توکور است که هر یک به قطب مخالف سلول متصل می‌شوند. این اتصال بسیار مهم است زیرا اگر کروموزومی به درستی متصل نشود، ممکن است در مراحل بعد به درستی تقسیم نشود.
| مرحله | وضعیت غشای هسته | وضعیت کروموزوم‌ها |
|---|---|---|
| پروفاز | در حال تجزیه | در حال فشرده شدن |
| پرومتاباز | تجزیه کامل شده | در حال اتصال به دوک |
| متافاز | غایب | ردیف شده در صفحهٔ استوایی |
اهمیت پرومتاباز در رشد و ترمیم بدن
هر بار که یک زخم روی پوست شما بهبود می‌یابد یا شما رشد می‌کنید، سلول‌های بدن شما در حال تقسیم هستند. پرومتاباز تضمین می‌کند که اطلاعات ژنتیکی (DNA) به درستی بین دو سلول دختر تقسیم شود. اگر در این مرحله اشتباهی رخ دهد، مثلاً یک کروموزوم به هیچ رشته‌ای متصل نشود یا به دو رشته از یک قطب متصل شود، سلول دختر ممکن است تعداد کروموزوم نادرستی داشته باشد که می‌تواند به مشکلاتی منجر شود.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. پرومتاباز مرحله‌ای قبل از متافاز است. در پرومتاباز، کروموزوم‌ها در حال اتصال به رشته‌های دوک هستند، در حالی که در متافاز، کروموزوم‌ها به طور کامل متصل شده و در وسط سلول ردیف می‌شوند.
سلول معمولاً یک "نقطهٔ وارسی" دارد که قبل از ورود به متافاز، صحت اتصال همهٔ کروموزوم‌ها را بررسی می‌کند. اگر اتصالی صورت نگیرد، تقسیم سلول متوقف می‌شود تا خطا برطرف شود. اگر این مکانیزم شکست بخورد، یک سلول دختر یک کروموزوم کم (مونوزومی13) و سلول دیگر یک کروموزوم اضافه (تریزومی14) خواهد داشت.
بله، این فرآیند در سلول‌های گیاهی نیز اتفاق می‌افتد. اگرچه سلول‌های گیاهی دیوارهٔ سلولی سخت‌تری دارند، اما مکانیسم اصلی تقسیم هسته، از جمله تجزیهٔ غشای هسته در پرومتاباز، مشابه سلول‌های جانوری است.
پاورقی
1 پرومتاباز (Prometaphase)
2 میتوز (Mitosis)
3 غشای هسته (Nuclear Envelope)
4 کروموزوم (Chromosome)
5 کینه‌توکور (Kinetochore)
6 رشته‌های دوک (Spindle Fibers)
7 صفحهٔ استوایی (Metaphase Plate)
8 پروفاز (Prophase)
9 متافاز (Metaphase)
10 Nuclear Pore Complex
11 ریزلوله‌ها (Microtubules)
12 سانتروزوم (Centrosome)
13 مونوزومی (Monosomy)
14 تریزومی (Trisomy)