Prophase 1 en 2 zijn twee fasen in de meiotische verdeling van cellen die gameten produceren om hun seksuele reproductie uit te voeren. Twee stadia van meiose kunnen worden geïdentificeerd, meiose 1 en meiose 2. Meiose 1 wordt gevolgd door meiose 2. Prophase 1 is de beginfase van meiose 1 en profase 2 is de beginfase van meiose 2. Diploïde kiemcellen ondergaan de bovengenoemde twee stadia van meiose om hun haploïde gameten te produceren. De grootste verschil tussen profase 1 en 2 is dat genetische recombinatie vindt plaats door kruising overs en de "Chiasmata" formatie tijdens profase 1, terwijl er geen genetische recombinatie wordt waargenomen op de profase 2.
Dit artikel legt uit,
1. Wat is Profase 1
- Definitie, Proces, Substages
2. Wat is Profase 2
- Definitie, Proces, Substages
3. Wat is het verschil tussen Prophase 1 en 2
Prophase 1 is de beginfase van de meiose 1. Het wordt beschouwd als de langste fase van de hele meiose. Chromosomale cross-over vindt plaats tijdens profase 1, wat leidt tot genetische variaties door recombinatie. Om een cel binnen te komen in de meiotische deling, moeten chromosomen in de vegetatieve kiemcel worden gerepliceerd. Deze gerepliceerde chromosomen worden genoemd bivalenten. Deze bivalentparen vormen tetrads met andere homologen tijdens de profase 1. Homologe chromosoomparing, die bekend staat als synapsis, is een kritische stap in de meiose, om een goede scheiding van chromosoomsets tussen twee dochtercellen te verkrijgen. Tijdens de synapse mogen niet-zuster-chromatiden overschakelen op hun chiasmata. Een chiasma is een punt waarop de homologe chromosomen met elkaar in contact staan. Meiose-crossover wordt getoond in Figuur 1. De twee homologe chromosomen worden afzonderlijk getoond in rode en groene kleuren. De cross-over vindt plaats bij een chiasma, wat leidt tot de uitwisseling van chromosomale delen.
Figuur 1: Crossover
Een reeks van profase-substituties kan worden geïdentificeerd afhankelijk van het uiterlijk van de chromosomen. Het zijn leptotene, zygotene, pachytene, diplotene, diakinese en synchrone processen. Gedurende deze stadia vindt het verdwijnen van de nucleolus, de vorming van de meiose spil tussen de twee centrosomen in de tegengestelde polen in het cytoplasma, het verdwijnen van de nucleaire envelop en het toestaan dat de spilmicrotubules de kern binnendringen plaats opeenvolgend. De profase 1 verbruikt 90% van de tijd die nodig is om de hele meiose te voltooien.
Prophase 2 is de beginfase van de meiose 2. Telofase 1 wordt gevolgd door profase 2. Er is geen interfase te vinden tussen telofase 1 en profase 2. Tijdens meiose 2 worden individuele bivalente chromosomen verdeeld in zusterchromatiden, uiteindelijk bekend als dochterchromosomen. Meiose 2 produceert haploïde gameten van diploïde cellen die leiden tot meiose 1.
Tijdens profase 2 wordt het centrosoom gedupliceerd. Een centrosoom bevat twee centriolen die loodrecht op elkaar staan. Elk centrosoom beweegt naar de tegenovergestelde pool. De nucleoli en de nucleaire envelop die zijn gevormd bij de telofase 1 verdwijnen. De chromatiden worden gecondenseerd tot dikke, korte chromosomen. Deze chromosomen bewegen naar de twee tegenovergestelde polen. Ondertussen worden spilvezels gerangschikt in het nieuwe equatoriale vlak, dat 90 ° wordt geroteerd ten opzichte van het eerste equatoriale vlak, gerangschikt op de meiose 1. Het spindelapparaat wordt gevormd tijdens de late profase 2.
Figuur 2: Fasen van meiose
Profase 1: Meiose 1 begint met profase 1.
Profase 2: Meiose 2 begint met profase 2.
Profase 1: Prophase 1 volgt een lange interfase.
Profase 2: Geen interfase vindt plaats vóór profase 2. Telofase 1 wordt gevolgd door profase 2.
Profase 1: Centrosome wordt gedupliceerd tijdens de interfase, wat een proces is voorafgaand aan profase 1.
Profase 2: Centrosome wordt gedupliceerd tijdens de profase 2 vanwege het ontbreken van een interfase voorafgaand aan de profase 2.
Profase 1: Homologe chromosomen zijn betrokken bij de profase 1.
Profase 2: Afzonderlijke chromosomen zijn betrokken bij de profase 2.
Profase 1: Prophase 1 komt voor in diploïde cellen.
Profase 2: Profase 2 komt voor in haploïde cellen.
Profase 1: Tijdens profase 1 begint het spindelapparaat zich te vormen in de evenaar van de cel.
Profase 2: Tijdens profase 2 is het spilapparaat gerangschikt in een vlak dat 90º is geroteerd ten opzichte van de meiose 1.
Profase 1: Het optreden van crossovers en de vorming van chiasmata vindt plaats tijdens profase 1.
Profase 2: Geen cross-overs en chiasmata-vorming wordt geïdentificeerd in profase 2.
Profase 1: Genetisch materiaal wordt uitgewisseld door leads over te steken naar de recombinatie tijdens de profase 1.
Profase 2: Geen recombinatie kan worden geïdentificeerd tijdens profase 2.
Prophase 1 en 2 zijn de twee initiërende fasen van de meiose 1 en meiose 2, respectievelijk. Voorafgaand aan de profase 1, kan een lange tussenfase worden geïdentificeerd in de celcyclus, waarbij de noodzakelijke eiwitten voor de celdeling worden gesynthetiseerd en het aantal organellen in de cel wordt verhoogd. DNA-replicatie vindt plaats in de S-fase van de interfase, voorafgaand aan de profase 1. Deze replicatie resulteert in tetrad-chromosomen die verschijnen als homologe chromosoomparen tijdens profase 1 van de meiose 1. Geen interfase kan worden geïdentificeerd voorafgaand aan de profase 2. Telofase 1 wordt gevolgd door profase 2. Daarom vond er geen voormalige DNA-replicatie plaats op de profase 2. Tijdens meiose 2 resulteerden de bivalente chromosomen erin dat de meiose 1 werd gescheiden in zusterchromatiden, waardoor de gameten werden geproduceerd die haploïde kernen bevatten. Maar tijdens profase 1, maakt het paren van homologe chromosomen of de synapsis het mogelijk dat de niet-zusterchromatiden elkaar kruisen bij chiasmata, wat leidt tot genetische recombinatie tussen chromosomen. Tijdens profase 2 treedt geen synaps op; daarom vindt er geen genetische recombinatie plaats tussen de chromosomen. Daarom is het belangrijkste verschil tussen profase 1 en 2 de recombinatie tussen chromosomen.
Referentie:
1.En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 9 maart 2017.
2.I: Prophase I - Pearson - The Biology Place ". Phschool.com. N.p., 2017. Web. 9 maart 2017.
3. "Meiose II: Prophase II - Pearson - The Biology Place". Phschool.com. N.p., 2017. Web. 9 maart 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Meiose crossover" door Boumphreyfr - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Meiose diagram" door Marek Kultys - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia