Dele:
Hva er Cytokinesis og hvordan er det produsert?
den cytokinese er prosessen med å dele cytoplasma til en celle som resulterer i to datterceller under prosessen med celledeling.
Det forekommer både i mitose og i meiose og er vanlig i dyreceller. I tilfelle av noen planter og sopp finner cytokinesis ikke sted, fordi disse organismene aldri deler deres cytoplasma. Syklusen av cellulær reproduksjon kulminerer i partisjonen av cytoplasma gjennom cytokinesisprosessen.
I en typisk dyrecelle, skjer cytokinese under mitose, kan det imidlertid være noen celletyper, slik som osteoklaster kan gjennomgå mitose uten cytokinese (Biology-Online.org, 2017 foregår ).
Prosessen med cytokinesi begynner under anafasen og avsluttes under telofasen, som foregår helt i det øyeblikk neste grensesnitt starter.
Den første synlige forandringen av cytokinesis i dyreceller blir tydelig når en skillespor vises på celleoverflaten. Denne furgen blir raskt mer uttalt og ekspanderer rundt cellen til delen helt gjennom midten.
I dyreceller, og mange eukaryote celler, den struktur som følger fremgangsmåten ifølge cytokinese kalt "sammentreknings ring", et dynamisk sett bestående av aktin filamenter, myosin II og mange strukturelle og regulerende proteiner. Den er installert under cellens plasmamembran og er kontraheret for å dele den i to deler.
Det største problemet at en celle som går gjennom cytokinesisprosessen må møte, er at denne prosessen skjer på riktig tidspunkt og sted. Siden cytokinesis ikke må forekomme tidlig i mitosefasen, eller det kan forstyrre den riktige fordeling av kromosomene.
Mitotiske spines og celledeling
Mitotiske spindler i dyrene av celler er ikke alene ansvarlige for å separere de resulterende kromosomene, de spesifiserer også plasseringen av kontraktile ring og derfor flyet til celledeling.
Kontraktringen har en uforanderlig form i metafaseplatens plan. Når den er i riktig vinkel, strekker den seg langs aksen til den mitotiske spindelen, slik at delingen skjer mellom de to settene av separate kromosomer..
Den delen av mitotisk spindel som spesifiserer divisjonens plan kan variere avhengig av typen av celle. Forholdet mellom spindelmikro-tubuli og plasseringen av kontraktile ringen har blitt mye undersøkt av forskere.
Disse befruktede egg har manipulert marine virveldyr for det formål å observere hastigheten med hvilken sporene vises i celler uten vekstprosessen blir avbrutt (Guertin, Trautmann, og McCollum, 2002).
Når cytoplasma er klart, kan spindelen lett ses, så vel som øyeblikket i sanntid hvor den befinner seg i en ny posisjon i tidlig anafase tilstand.
Asymmetrisk divisjon
I de fleste celler forekommer cytokinesi symmetrisk. I de fleste dyr er for eksempel kontraktile ringen dannet rundt ekvatorlinjen til stamcellen, slik at de to resulterende dattercellene har samme størrelse og lignende egenskaper.
Denne symmetri er mulig takket være plasseringen av den mitotiske spindel, som har en tendens til å fokusere på cytoplasma ved hjelp av astral mikrotubuli og proteiner som halan fra en side til en annen.
I prosessen med cytokinesi er det mange variabler som må fungere på en synkron måte slik at den lykkes. Men når en av disse variablene endres, kan cellene deles asymmetrisk, produserer to datterceller av forskjellige størrelser og med et ulikt cytoplasmatisk innhold (Utdanning, 2014).
Vanligvis er de to dattercellene ment å utvikle seg anderledes. For at dette skal være mulig må modercellen segregere noen determinantkomponenter av bestemmelsesstedet på den ene siden av cellen og deretter finne delingsplanet slik at den angitte dattercellen arver disse komponentene ved delingen..
For å posisjonere divisjonen asymmetrisk må den mitotiske spindelen flyttes på en kontrollert måte i cellen som skal dele seg.
Tilsynelatende er denne bevegelsen av spindelen drevet av endringer i cellesyklusens regionale soner og av lokaliserte proteiner som hjelper forflytting av en av spindelpolene ved hjelp av de astrale mikro-rørene.
Contractile ring
Forutsatt at de astrale mikrotubuli blir lengre og mindre dynamiske i deres fysiske respons, begynner kontraktile ringen å danne seg under plasmamembranen.
Imidlertid skjer mye av preparatet for cytokinesi tidligere i prosessen med mitose, selv før cytoplasma begynner å splitte seg..
Under grensesnittet kombinerer aktin- og myosin II-filamenter og danner et kortikalt nettverk, og selv i noen celler genererer de store cytoplasmatiske stråler som kalles stressfibre..
I den grad en celle initierer mitoseprosessen, blir disse ordningene avvæpnet og mye av aktinet omorganiseres og myosin II-filamentene frigjøres.
I den grad kromatider separeres under anafase, begynner myosin II å akkumulere raskt for å skape kontraktile ringen. Selv i enkelte celler er det nødvendig å bruke proteiner fra familien av kinaser for å regulere sammensetningen av både den mitotiske spindelen og kontraktilringen..
Når kontraktilringen er fullt bevæpnet, inneholder den mange forskjellige proteiner til actin og myosin II. Den overlagrede rekker av filamenter av aktin og myosin II bipolar frembringe den kraft som er nødvendig for å dele cytoplasma i to deler, i en prosess tilsvarende den som ville utføre glatte muskelceller (Rappaport, 1996).
Men måten kontraktile ring kontrakter er fortsatt et mysterium. Tilsynelatende virker det ikke på grunn av en ledningsmekanisme med aktin og myosin II-filamenter som beveger seg oppå hverandre, som skjelettmuskler ville..
Siden, når ringen samler seg, beholder den sin samme stivhet gjennom hele prosessen. Dette betyr at antall filamenter faller i medaen hvor ringen lukkes (Alberts, et al., 2002).
Fordeling av organeller i datterceller
Prosessen med mitose bør sikre at hver av dattercellene får samme antall kromosomer. Men når en eukaryotisk celle deler seg, må hver dattercell også arve en serie av essensielle cellulære komponenter, inkludert organeller som er innelukket i cellemembranen..
Cellulære organeller som mitokondrier og kloroplaster kan ikke genereres spontant fra deres individuelle komponenter, de kan bare oppstå ved vekst og deling av eksisterende organeller.
På samme måte kan celler ikke lage et nytt endoplasmatisk retikulum, med mindre en del av den er tilstede i cellemembranen.
Noen organeller som mitokondrier og kloroplaster er tilstede i et stort antall celler i modercellen, for å sikre at de to dattercellene arver dem vellykket..
Det endoplasmatiske retikulum i løpet av celle grensesnittet er kontinuerlig sammen med cellemembranen og er organisert av cytoskjelettet mikro tubuli (Brill, Hime, Schärer-Schuksz, og Fuller, 2000).
Etter å ha kommet inn i mitosefasen frigjør omorganiseringen av mikrotubuli det endoplasmatiske retikulum, som er fragmentert i den utstrekning at kjernehylsen også bryter. Golgi-apparatet er også trolig fragmentert, selv om det i noen celler ser ut til å bli distribuert gjennom retikulumet for senere å komme inn i telofasen..
Mitose uten cytokinesis
Selv om celledeling er vanligvis etterfulgt av deling av cytoplasma, er det noen unntak. Noen celler går gjennom flere prosesser med celledeling uten at cytoplasma deles.
For eksempel går embryoen til fruktfluen gjennom 13 stadier av kjernefysisk divisjon før cytoplasmatisk deling finner sted, noe som resulterer i en stor celle med opptil 6000 kjerner..
Dette arrangementet er for det meste rettet mot å akselerere den tidlige utviklingsprosessen, siden cellene ikke trenger å ta så lang tid å gå gjennom alle stadier av celledeling som er involvert i cytokinesi..
Etter at denne raske kjernefysiske divisjonen finner sted, opprettes cellene rundt hver kjerne i en enkelt prosess av cytokinesi, kjent som celurisering. De kontraktile ringene dannes på overflaten av cellene, og plasmamembranen strekker seg innover og justerer seg for å omslutte hver kjernen
Prosessen med mitose uten cytokinesis forekommer også i enkelte typer pattedyrceller, som osteoklaster, trofoblaster og noen hepatocytter og hjerte muskelceller. Disse cellene, for eksempel, vokser på en multinuclear måte, som ville noen sopp eller frukt flyr (Zimmerman, 2012).
referanser
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molekylærbiologi av cellen. 4. utgave. New York: Garland Science.
- Biology-Online.org. (12. mars 2017). Biologi Online. Mottatt fra Cytokinesis: biology-online.org.
- Brill, J.A., Hime, G.R., Scharer-Schuksz, M., & Fuller, &. (2000).
- Utdanning, N. (2014). Naturopplæring. Mottatt fra cytokinesis: nature.com.
- Guertin, D. A., Trautmann, S., & McCollum, D. (juni 2002). Hentet fra Cytokinesis i eukaryoter: ncbi.nlm.nih.gov.
- Rappaport, R. (1996). Cytokinesis i dyrceller. New York: Cambridge University Press.
- Zimmerman, A. (2012). Mitose / Cytokinesis. Academic Press.