メタフェースI | Arquidia Mantina

定義

第一分裂期は、細胞の中心（メタフェース板）に沿って一対の染色体を並べ、第一分裂期の娘細胞に2本の染色体を確実に存在させることです。

Metaphase I Explained

第一減数分裂では、メタフェースIの染色体並べは比較的早く行われます。 4本の染色体からなる1対の染色体（2本のオリジナルと2本のコピー）が、メタフェース（または赤道）板と呼ばれる場所に引き寄せられ、一列に並びます。

一対の染色体は、相手染色体の近くに留まり、一本ずつ重なって並んでいきます。このため、最終的には一方の染色体は一方の極に、他方の染色体は反対側の極に移動することになります。また、これらの染色体がこの想像上の線に沿って水平方向にどのような向きに並んでいるかは問題ではありません。どちらの親からのDNAも細胞のどちらの側にも向くことができるのです。つまり、ある娘細胞は父親の染色体を40％、母親の染色体を60％持っているのに対し、別の娘細胞はそれぞれの親の染色体を60％、40％持っていることになり、遺伝子のバリエーションが増えるのです。例えば、一人目の子は父親の目と母親の鼻を持ち、二人目の子は母親の目と父親の鼻を持つというようなことである。

下のタマネギの細胞（メタフェースI）では、濃い紫色に染色された染色体対がメタフェース板の中央に位置しています。

メタフェーズIでは、相同な対の染色体は対極を向きます。組換えが起こったので、4本の染色体はそれぞれ（もちろん両相同染色体も）わずかに異なる遺伝物質を持っています。さらに進むと、相同性ペアの一方が細胞の一方の端に、もう一方が反対側の端に引っ張られる。

染色体と染色分体をめぐる混乱

この染色体の分配は特に重要ですが、しばしば大きな混乱を招きます。 7970>

ヒトの核型は、22本の染色体と1対の性染色体（XXかXY）からなっています。合計23対の染色体です。成熟した赤血球や古い角化細胞を除いて、配偶子以外のすべての細胞はこの23対を核内に含んでいます。相同染色体ペアを構成する2本の染色体は、生物の両親から、つまり父親と母親から1本ずつ受け継ぎます。下のヒトの核型では、これらのペアは非常に明瞭です。

この画像では、X字型は見られません。染色体は1本ずつです。一本の鎖はセントロメア(見えない)を持つ染色分体です。

減数分裂を研究しているときに多くの学生が遭遇する大きな混乱は、染色体はX字型であるという伝統的な考え方です。しかし、これは各染色体が複製され、セントロメアで結合した2本の姉妹染色体が作られた後の話です。複製前のヒトの染色体は、上の図で数えられるように、23対の染色体（各対は父親と母親からの1本の染色体から成る）で46本です。この46本の染色体は、それぞれ1つの染色体から構成されています。

間期のS期が終わると、染色体は複製され、そのコピーはセントロメアを介して「姉妹」にくっついたままとなります。最終的には23本の染色体対となりますが、各染色体は2本の姉妹染色体から構成されるようになります。この余分な染色体のおかげで、私たちがよく目にするX字型の染色体ができるのです。染色体の数は46本（23対）ですが、染色体数は92本となりました。 2本の染色体（1対）が4つの染色体（元の2本と複製された2本）を含む組み合わせは、四分子または二分子と呼ばれるので、四分子には2本の染色体と4つの染色体があると言うことができます。

このことは、減数分裂とその後の精子による卵子の受精の目的を考えると、より明確になる。減数分裂は2段階のプロセス（多くのサブステップがある）で、まず1つの細胞を2つの細胞に分割し、それぞれが染色体対に含まれる完全ではあるがわずかに異なるDNAセットを持つようにする。このため、DNAはあらかじめ複製されていなければならない。そうでなければ、2つの娘細胞に完全な染色体対を与えることができないからです。

この2つの細胞は第二減数分裂で2回目に分裂し、4つの娘細胞が生まれ、それぞれが染色体対ではなく、1つの染色体として完全なDNA一式を含んでいます。各細胞は23本の染色体と23個の染色分体を持つことになる。これらの細胞は、男性では精子として、女性では卵子として作られる。

メタフェース板に沿った染色体の並び方

細胞の中心を通る想像上の線、メタフェース板は、その長さに沿って染色体対を揃えるために、紡錘装置が必要です。

中心体は、微小管と呼ばれる繊維を送り出すタンパク質構造で、細胞の反対側に位置して、2極をつくります。そして、微小管と呼ばれる長いタンパク質繊維が両方の中心核から送り出され、紡錘装置を形成する。これらの微小管は、染色体が並ぶ細胞の中心で合流する（結合はしない）。紡錘体が形成されると、各染色体の動原体の間で結合が起こり、その動原体の近くに見られる。

円形の細胞の南北に動原体があり、染色体対が赤道と同じように並んでいると想像すると、これらの染色体対がこの繊維に沿って、一方は上に、他方は下に引っ張られて分離することも簡単に想像できます。この移動はメタフェースには起こりません。微小管は染色体がきちんと整列するまで染色体を引っ張ります。

Quick Overview of Meiosis I

Metaphase は、長い減数分裂の過程の中の短い一段階であり、減数分裂 I と減数分裂 II で二回起こります。

減数第一分裂は、間期から始まり、プロフェーズI、プロメタフェーズ、メタフェーズI、アナフェーズI、そしてテロフェーズIと細胞質分裂を経て、相同染色体が分離する手順である。減数分裂は常に卵または精子の形で性細胞または配偶子を生み出す。

インターフェーズ

インターフェーズは4つの段階からなり、その最初の段階-ギャップ1はほとんどの真核生物細胞がその人生の大半を過ごす段階で、細胞の成長、機能、健康を促すタンパク質合成が特徴である。間期は、有糸分裂と減数分裂の両プロセスの前に細胞内で起こる。この段階では、DNAは染色体の形で強固に結合しておらず、クロマチンとして緩く結合している。クロマチンとして、DNAの複製が可能である。 7970>

第二段階（Sまたは「合成」）は、有糸分裂または減数分裂の前に、細胞分裂の準備としてDNAをコピーすることを説明し、新しくコピーされたDNA鎖を包むためにタンパク質ヒストンが生成される。この段階では、新しい細胞の膜を形成するために使用されるリン脂質の生産量も増加します。

第 3 段階「ギャップ 2」では、細胞小器官の複製を説明しますが、ここでもタンパク質合成が重要です。この段階では、まだDNAの欠陥を修復することが可能である。

もう一つの段階であるギャップ0は、必ずしも間期の最終段階とは限らない。 G1以前、G1中、あるいは細胞分裂後に起こることもある。

前段階

前段階Iは、DNAの染色体への凝縮、シナプス、交差とそれに伴う対立遺伝子の組み換え、染色体腕の末端へのキアズマの移動、これらの腕が異なる極に移動して染色体をわずかに引き離すことなどが特徴です。

プロメタフェーズ

忘れられがちだが、プロメタフェーズは核膜の崩壊と動原体の形成の完了と同義である。キネトコアは染色体1本につき1個の割合で形成され、紡錘体装置を使って染色体を対極に移動させる最初の動きを開始します。キネトコアは染色体上に固定点を作るタンパク質で、これにより染色体は紡錘装置に付着し、紡錘装置に沿って移動することができるようになる。