Metafaz ökaryotik hücre bölünmesinde, kromozomların hücrenin ortasında metafaz plakasına hizalanacağı bir aşamadır . Prophase ve prometaphase evreleri metafazdan önce gelir. Hücre bölünmesinin bu evrelerinde, kromozomlar yoğunlaşır, iğ lifleri oluşur ve nükleer zarf parçalanır. Metafaz ve geç prometafaz sırasında, hücre, milin oluşmasını sağlamak için kontrol noktaları dizisi olarak gerçekleştirir. Hücrenin her iki yanından çıkan mikrotübüller her kromozoma yapışır. Mikrotübüller çekildikçe, hücrenin her bir yanından kromozomlara eşit gerilim uygulanır. Bu hücrenin ortasına taşır. Metafazdan sonra kız kardeş kromatidlerikromozomlar bölünür ve hücre bölünmesi işlemi tamamlanır.
Ökaryotik hücre bölünmesinin başlangıcında, merkezkaç, bölünür ve kromozomları ve organelleri hücre bölünmesi süreci boyunca hareket ettirecek olan mikrotübül ağını kurmaya başlar. Bu mikrotubüller, merkezkaçlardan uzanan daha büyük lifler oluşturmak üzere birlikte rüzgarlar. Lifler, kromozomlara doğru uzandığı için, sentrozomların yanında kararlı olmasına rağmen, daha az kararlıdırlar. Lifler kromozomaya doğru büyüdükçe, hem kararsız hem de sonsuz parçaları ekler ve çıkartır. Lifler bu şekilde büyüdükçe, 2 basamak ileriye doğru 3 adım ilerledikçe sitoplazmadan dolaşırlar. Sonunda lifler bir kromozomun sentromeri ile bağlanır. Her centromere, mikrotübüllerin tutturulabileceği bir kinetokoreaya sahiptir .
Metafaz öncesinde ve sırasında gerçekleşmesi gereken en önemli işlem, iş mili montaj kontrol noktası. Iş mili montaj kontrol noktası, kromozomların doğru bölünmesini sağlayan karmaşık bir dizi mekanizmadır. Kromozomlar, mitoz ve mayoz dönem boyunca farklı hizalamasına rağmen, her ikisi de metafaz sırasında bir iğ aksamı kontrol noktasından geçer. Bu kontrol noktaları atlanır veya düzgün çalışmazsa, kromozomlar mikrotübüllere düzgün şekilde bağlanmadan ve metafaz plakasında hizalanmadan önce hücre anafazaya başlar. Bu durumda, kromozomlar yanlış hücrelere dönüştürülür. Bu, ortaya çıkan kızı hücrelerinde çok fazla veya çok az sayıda kromozom üretebilir. Mayoz bölgede, doğum kusurlarına ve yaşayabilir olmayan çocuklara yol açabilir. Mitoz sırasında olur, bu hücrelerin kansere dönüşmesine neden olabilir.
Mitozda metafaz
Mitoz sırasında, kromozomlar hücrenin ortasında, metafaz plakanın her iki yanındaki her kromozomun kardeş kromozomlarıyla hizalanır. Mitozdan önce, ara evrede hücre, DNA’sını çoğaltır. DNA içeren kromozomlar metafazdan önce yoğunlaşır, bu nedenle metafaz sırasında gerçekleşecek olan hareketlerden zarar görmezler. Metafaz başında ve geç prometafaz sırasında, kromozomlar çekirdek içinde rastgele düzenlenir. Nükleer membran çözülür ve mikrotübül her bir kromozom için bağlanır.
Mitozda, her centrozomdan gelen mikrotübüller her kromozoma bağlanır. Kromozomlar, cohesins adı verilen proteinlerle birbirine bağlanan iki kardeş kromatografiden oluşur . Kohezinlerin parçalanabilmesi için, mitotik iğ kontrol noktası karşılanmalıdır; yani, tüm kromozomlar her iki taraftan gelen mikrotübüllere bağlanır ve metafaz plakasında hizalanır. Bu kontrol noktası geçildiğinde, bir sinyal, anafaz teşvik eden kompleksi aktive eden kromozomlar tarafından serbest bırakılır . Bu kompleksin aktivasyonu, mitoz ve anafaz başlangıcında metafazın sonunu getirir.
Kromozomların metafaz plakasının her iki yanında kardeş kromatidlerle hizalanması, iki yeni hücrenin özdeş olmasını sağlar. Kardeş kromatidler, ara faz sentez aşamasında bir kromozomdan yaratılmış iki yeni DNA zincirini temsil eder . Bu kopyaların tümünü yeni hücrelere ayırarak, oluşturulan iki yeni hücre başlangıç hücresi ile aynıdır. Mitoz, bu şekilde yeni organizmaları geliştirmek ve hasarlı dokuları onarmak için kullanılır. Mayoz bölgede görüleceği gibi, kromozomlar farklı hizaya getirilir ve hücre iki kere bölünür ve böylece her bir hücrede genetik materyalin azalması sağlanır.
Mayozda metafaz
Metafaz I
Mayoz bölünmenin ilk bölünmesi sırasında mayoz I , homolog kromozomlar bir hücreye bölünür. Mitozda olduğu gibi, DNA mayozdan önce çoğaldı ve tüm kromozomlar kız kardeş kromatitler olarak var olurlar. Her kromozomun DNA’nın aynı kısmını temsil eden ancak farklı allelleri olan homolog bir çiftleri vardır. Mitozdan farklı olarak, bu homolog çiftler, mayozun metafaz I’i vasıtasıyla birbirlerine bağlanırlar. Metafaz plakası üzerinde kız kardeş kromatidlerin hizalanması yerine, metafaz I’de homolog çiftler metafaz plakası üzerine dizilir.
Bir iş mili kontrol noktası geçilmelidir, buna mayotik işmili kontrol noktası denir. Tüm kromozomlar homolog çiftine bağlandığında ve her bir çift her bir yanından gelen mikrotübüllere bağlanırsa, hücre anafaz I’e geçebilir. Birinci faz sırasında, homolog çiftler ayrılır. Bu nedenle, ploid hücrelerin düşecektir haploid gelen diploidçünkü her yeni hücre genomun yalnızca bir kopyasına veya her gen için yalnızca bir alel değerine sahip olacaktır. Metafaz I sırasında meydana gelen aksilikler, hücrelerin her bir hücrede her kromozom sayısına uygun olmamasına neden olabilir. Bir homolog çift bile sağdan ayrılmazsa, ortaya çıkan gametler yaşayabilir olmayan yavrular üretebilir. Metafaz I başarılı olursa, mayooz devam edebilir, her biri yarısı tam bir genomun iki kopyası olan iki hücre oluştururum.
Metafaz II
İnterkinesis denilen kısa bir aradan sonra hücreler tekrar bölünmeye başlayacak. Bu kopuş sırasında hiçbir DNA replikasyonu gerçekleşmez, bu nedenle her hücrenin her bir gen için bir alel iki kopyası vardır. Kromozomlar tekrar faz II’de yoğunlaşır ve nükleer zarf metafaz II başlangıcında parçalanır. Ancak bu sefer hiçbir homolog çift mevcut değil, yalnızca kardeş kromatidler. Metafaz II sırasında bu kromozomlar daha önce tarif edilen aynı işlemler vasıtasıyla metafaz plakası üzerinde hizalı hale gelecektir. Mitozda olduğu gibi, mayotik iğ kontrol noktası geçtikten sonra kız kardeş kromatidleri parçalanır. Hücreler, daha sonra, toplamda 4 hücre üretilene kadar bölümlerine devam edebilir. Bu hücrelerin her biri gen başına yalnızca bir alel ve her allelin sadece bir kopyası olacaktır.