Em que etapa da mitose os cromossomos estão mais condensados possibilitando sua melhor visualização * 2 pontos a Intérfase B citocinese C prófase D metáfase e anáfase?

Prófase (do grego πρό, "antes" e φάσις, "estágio") é o primeiro estágio da divisão celular tanto na mitose quanto na meiose . Começando após a interfase , o DNA já foi replicado quando a célula entra na prófase. As principais ocorrências na prófase são a condensação do retículo da cromatina e o desaparecimento do nucléolo . [3]

A microscopia pode ser usada para visualizar cromossomos condensados ​​à medida que se movem pela meiose e mitose . [4]

Várias manchas de DNA são usadas para tratar células de forma que os cromossomos em condensação possam ser visualizados à medida que se movem através da prófase. [4]

A técnica giemsa G-banding é comumente usada para identificar cromossomos de mamíferos , mas utilizar a tecnologia em células vegetais era difícil devido ao alto grau de compactação cromossômica nas células vegetais. [5] [4] O bandamento G foi totalmente realizado para cromossomos de plantas em 1990. [6] Durante a prófase meiótica e mitótica , a coloração com giemsa pode ser aplicada às células para eliciar o bandeamento G nos cromossomos . [2] A coloração com prata, uma tecnologia mais moderna, em conjunto com a coloração com giesma, pode ser usada para obter imagens do complexo sinaptonemal ao longo dos vários estágios da prófase meiótica . [7] Para realizar o bandamento G , os cromossomos devem ser fixados e, portanto, não é possível realizar em células vivas. [8]

Colorações fluorescentes , como DAPI, podem ser usadas em células vivas de plantas e animais . Essas manchas não unem os cromossomos , mas permitem a sondagem de DNA de regiões e genes específicos . O uso da microscopia fluorescente melhorou muito a resolução espacial . [9]

Prófase é o primeiro estágio da mitose nas células animais e o segundo estágio da mitose nas células vegetais . [10] No início da prófase, existem duas cópias idênticas de cada cromossomo na célula devido à replicação na interfase . Essas cópias são chamadas de cromátides irmãs e são anexadas por um elemento de DNA denominado centrômero . [11] Os principais eventos da prófase são: a condensação dos cromossomos , o movimento dos centrossomas , a formação do fuso mitótico e o início da quebra do nucléolo . [3]

Condensação de cromossomos

O DNA que foi replicado na interfase é condensado de moléculas com comprimentos de até 4 cm em cromossomos que são medidos em mícrons . [3] Este processo emprega o complexo de condensina . [11] Cromossomos condensados ​​consistem em duas cromátides irmãs unidas no centrômero . [12]

Movimento dos centrossomas

Durante a prófase em células animais , os centrossomas se afastam o suficiente para serem resolvidos usando um microscópio de luz . [3] A atividade dos microtúbulos em cada centrossoma é aumentada devido ao recrutamento de γ-tubulina . Centrossomas replicados da interfase se movem em direção a pólos opostos da célula, alimentados por proteínas motoras associadas ao centrossoma . [13] Microtúbulos interpolares interdigitados de cada centrossoma interagem entre si, ajudando a mover os centrossomas para pólos opostos. [13] [3]

Formação do fuso mitótico

Os microtúbulos envolvidos na estrutura da interfase se rompem à medida que os centrossomas replicados se separam. [3] O movimento dos centrossomas para pólos opostos é acompanhado nas células animais pela organização de arranjos de microtúbulos radiais individuais (asters) por cada centrômero. [13] Os microtúbulos interpolares de ambos os centrossomas interagem, juntando-se aos conjuntos de microtúbulos e formando a estrutura básica do fuso mitótico . [13] As células planetárias não têm centrossomas e os cromossomos podem nuclear a montagem de microtúbulos no aparelho mitótico . [13] Nas células vegetais , os microtúbulos se reúnem em pólos opostos e começam a formar o aparato do fuso em locais chamados focos. [10] O fuso mitótico é de grande importância no processo de mitose e irá eventualmente segregar as cromátides irmãs na metáfase . [3]

Início da quebra de nucléolos

Os nucléolos começam a se decompor em prófase, resultando na interrupção da produção de ribossomos. [3] Isso indica um redirecionamento da energia celular do metabolismo celular geral para a divisão celular . [3] O envelope nuclear permanece intacto durante este processo. [10]

A meiose envolve duas rodadas de segregação cromossômica e, portanto, passa pela prófase duas vezes, resultando na prófase I e na prófase II. [12] A prófase I é a fase mais complexa em toda a meiose porque os cromossomos homólogos devem emparelhar e trocar informações genéticas . [3] : 98 Prófase II é muito semelhante à prófase mitótica . [12]

Prófase I

A prófase I é dividida em cinco fases: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno e diacinese. Além dos eventos que ocorrem na prófase mitótica , vários eventos cruciais ocorrem dentro dessas fases, como o emparelhamento de cromossomos homólogos e a troca recíproca de material genético entre esses cromossomos homólogos . A prófase I ocorre em velocidades diferentes dependendo da espécie e do sexo . Muitas espécies interrompem a meiose no diplóteno da prófase I até a ovulação . [3] : 98 Em humanos, podem se passar décadas enquanto os oócitos permanecem presos na prófase I apenas para completar rapidamente a meiose I antes da ovulação . [12]

Leptoteno

No primeiro estágio da prófase I, o leptoteno (do grego para "delicado"), os cromossomos começam a se condensar. Cada cromossomo está em um estado haplóide e consiste em duas cromátides irmãs ; entretanto, a cromatina das cromátides irmãs ainda não está condensada o suficiente para ser resolvida na microscopia . [3] : 98 homólogas regiões no interior de cromossomas homólogos pares começam a associar um com o outro. [2]

Zigoteno

Na segunda fase da prófase I, zigoteno (do grego para "conjugação"), todos os cromossomos derivados materno e paternalmente encontraram seu parceiro homólogo . [3] : 98 Os pares homólogos, em seguida, submetidos a sinapse, um processo pelo qual o sinaptonêmico complexo (uma estrutura proteica) alinha regiões correspondentes de informação genética sobre a não-irmã maternalmente e paternalmente derivados cromatídeos de de cromossomas homólogos pares. [3] : 98 [12] Os cromossomos homólogos pareados ligados pelo complexo sinaptonemal são referidos como bivalentes ou tétrades. [10] [3] : 98 Os cromossomos sexuais (X e Y) não fazem sinapses completas porque apenas uma pequena região dos cromossomos é homóloga. [3] : 98

O nucléolo se move de uma posição central para uma periférica no núcleo . [14]

Paquiteno

A terceira fase da prófase I, paquiteno (do grego para "espesso"), começa com a conclusão da sinapsis. [3] : 98 A cromatina se condensou o suficiente para que os cromossomos possam ser resolvidos em microscopia . [10] Estruturas chamadas de nódulos de recombinação se formam no complexo sinaptonemal de bivalentes . Esses nódulos de recombinação facilitam a troca genética entre as cromátides não-irmãs do complexo sinaptonemal em um evento conhecido como crossing-over ou recombinação genética. [3] : 98 Múltiplos eventos de recombinação podem ocorrer em cada bivalente. Em humanos, uma média de 2-3 eventos ocorrem em cada cromossomo. [13] : 681

Diploteno

Na quarta fase da prófase I, diploteno (do grego para "duplo"), o crossing-over é concluído. [3] : 99 [10] Cromossomos homólogos retêm um conjunto completo de informações genéticas; no entanto, os cromossomos homólogos são agora de descendência materna e paterna mista. [3] : 99 Junções visíveis chamadas quiasmas mantêm os cromossomos homólogos juntos em locais onde a recombinação ocorreu conforme o complexo sinaptonemal se dissolve. [12] [3] : 99 É nesse estágio que ocorre a parada meiótica em muitas espécies . [3] : 99

Diacinese

Na quinta e última fase da prófase I, diacinese (do grego para "duplo movimento"), ocorreu a condensação total da cromatina e todas as quatro cromátides irmãs podem ser vistas em bivalentes com microscopia . O resto da fase assemelha-se aos estágios iniciais da prometáfase mitótica , pois a prófase meiótica termina com o aparato do fuso começando a se formar e a membrana nuclear começando a se quebrar. [10] [3] : 99

Prófase II

A prófase II da meiose é muito semelhante à prófase da mitose . A diferença mais notável é que a prófase II ocorre com um número haplóide de cromossomos em oposição ao número diplóide na prófase mitótica. [12] [10] Tanto nas células animais quanto nas vegetais, os cromossomos podem desacelerar durante a telófase I, exigindo que eles se condensem novamente na prófase II. [3] : 100 [10] Se os cromossomos não precisam recondensar, a prófase II geralmente prossegue muito rapidamente, como é visto no organismo modelo Arabidopsis . [10]

A diferença mais notável entre prófase em células vegetais e células animais ocorre porque as células vegetais não têm centríolos . A organização do aparelho do fuso está associada, em vez disso, a focos em pólos opostos da célula ou é mediada por cromossomos. Outra diferença notável é a pré - prófase , uma etapa adicional na mitose da planta que resulta na formação da banda pré - prófase , uma estrutura composta por microtúbulos . Na prófase I mitótica das plantas, esta banda desaparece. [10]

Prophase I em meiose é a iteração mais complexo de profase que ocorre em ambas as células vegetais e células animais . [3] Para garantir que o emparelhamento de cromossomos homólogos e a recombinação do material genético ocorram de maneira adequada, existem pontos de verificação celulares no local. A rede de pontos de verificação meiótica é um sistema de resposta a danos no DNA que controla o reparo de quebra de fita dupla , a estrutura da cromatina e o movimento e pareamento dos cromossomos . [15] O sistema consiste em várias vias (incluindo o ponto de verificação de recombinação meiótica ) que impedem a célula de entrar na metáfase I com erros devido à recombinação. [16]

• Metafase
• Anáfase
• Telófase
• Meiose
• Mitose
• Citoesqueleto
• Cromossomo homólogo

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  Mídia relacionada ao Prophase no Wikimedia Commons