La divisió nuclear (mitosi) de cèl·lules d’organismes eucariotes amb replicació de l’ADN es pot dividir en quatre fases principals. La segona fase principal s’anomena metafase, durant la qual cromosomes es contrauen en un patró en espiral i es posicionen en el pla equatorial a distàncies aproximadament iguals dels dos pols oposats. Les fibres del fus, que parteixen dels dos pols, estan connectades als centròmers del cromosomes.
Què és la metafase?
La metafase és la segona de les quatre fases principals en què es pot dividir la divisió nuclear de les cèl·lules eucariotes, anomenada mitosi. Durant la metafase, la disposició de cromosomes en l’anomenat pla equatorial o placa metafàsica és característic. Cada cromosoma individual consta de quatre cromàtides, dues de les quals són "idèntiques de construcció". Les cromàtides inicialment encara es mantenen unides pel seu centròmer comú. Es formen petites estructures proteiques als centròmers als quals s’uneixen les fibres dels pols del fus per tal d’estirar les cromàtides germanes als pols oposats respectius. La separació de les cromàtides ja pertany a l’anafase, que segueix la metafase. Durant la metafase, estan en curs totes les preparacions necessàries per separar les cromàtides dels centròmers per poder ser estirades als pols. Només quan tots els centròmers estan connectats a les fibres polars o microtúbuls corresponents s’alliberen els enllaços de les cromàtides al seu centròmer de manera que pugui començar el seu enviament al pol respectiu.
Funció i tasca
Al cos humà, hi ha una necessitat contínua de creixement basada en la proliferació cel·lular, que sol seguir el principi de la divisió cel·lular. En les cèl·lules nucleades d’organismes unicel·lulars i pluricel·lulars (eucariotes), les divisions impliquen la divisió del citoplasma i els seus nuclis. Les dues cèl·lules filles resultants de la divisió també són idèntiques en els seus conjunts de cromosomes diploides a la respectiva "cèl·lula mare", de manera que el creixement de determinats teixits del cos sobre la base de la divisió cel·lular no sexual és teòricament il·limitat, sempre que el procés de divisió no és interromput ni finalitzat per substàncies inhibidores del creixement. També s’associa al procés de divisió cel·lular el procés de divisió nuclear conegut com a mitosi. Dins de la mitosi, la segona d'un total de quatre fases principals s'anomena metafase. És una cadena important dins del procés de divisió nuclear. La metafase és important per situar les cromàtides del doble conjunt de cromosomes en el pla equatorial o metaplata de manera que els filaments de microtúbuls puguin ser estirats cap als dos pols en la següent anafase. Una funció particularment important de la metafase és comprovar (controlar) i controlar les fibres del fus (microtúbuls) que s’estenen des dels pols. Cal assegurar-se que els microtúbuls estan connectats al centròmer "correcte" en cada cas. Això és per assegurar que els dos conjunts de cromosomes que s’agrupen als pols durant la següent anafase són absolutament idèntics. Això només es pot aconseguir tenint una cromàtida d’un cromosoma a cadascun dels dos pols després que s’hagi produït la divisió nuclear. Si, per exemple, es localitzessin dues cromàtides germanes idèntiques en un dels dos pols i faltessin a l’altre pol, hi hauria pertorbacions considerables amb la impossibilitat d’un creixement cel·lular addicional o un creixement sense restriccions. En el cas de les cèl·lules parenquimàtiques, hi hauria una pèrdua de la capacitat funcional específica de les cèl·lules.
Malalties i trastorns
La mitosi encarna un procés molt complex que, dins de la replicació de les cadenes d’ADN i del de cromàtides als dos pols, comporta el risc d’errors amb conseqüències de vegades de gran abast. Per exemple, la fixació "incorrecta" de microtúbuls als cinetocors dels centròmers pot produir-se amb relativa freqüència. Per exemple, certs cinetocors poden romandre lliures, és a dir, no connectats a un microtúbul, o bé ambdues cromàtides poden estar connectades en els seus centròmers a microtúbuls del mateix pol. Una de les funcions més importants de la metafase és la comprovació de la fixació “correcta” i completa dels microtúbuls als cinetocoros. Normalment, els cromosomes de l’anafase no s’alliberen fins que la comprovació de les fibres del fus és correcta i tots els cinetocors indiquen la fixació correcta. proteïnes que suprimeixen la transició a l’anafase o l’efectiu si l’adhesió no es correspon amb el valor de consigna. El procés és una mica comparable a un pit stop en una cursa de Fórmula 1, quan els quatre mecànics han d’informar de punt final després de canviar la roda abans que el pilot de Fórmula 1 pugui tornar a enlairar-se. Un altre problema important sorgeix quan es produeixen errors durant la divisió de les cadenes d’ADN. Això pot lead a una pèrdua de la funció de les cèl·lules i a altres mitoses contínues ràpides o lentes que ja no responen als inhibidors del creixement endògens. El creixement desinhibit caracteritza els tumors benignes (benignes) o malignes (malignes). A causa de la metilació de l’ADN poden sorgir altres problemes. Durant la divisió de les cadenes d’ADN, l’activitat de les ADN metiltransferases pot lead a l’addició de grups metil (-CH3) a l’ADN. El procés no es correspon amb a general mutació en el sentit convencional, però sí que correspon a un canvi epigenètic del gen afectat. El “general metilació ”sol conduir a canvis fenotípicament reconeixibles en l’individu afectat i sol passar a les properes generacions cel·lulars, de manera similar a una herència. No s'ha explorat adequadament fins a quin punt el desenvolupament de tumors benignes i malignes i la metilació de l'ADN a processos dins de la metafase.
