Ориентация деления клеток
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2016 г. ) |
Ориентация деления клеток новые дочерние клетки — это направление, в котором образуются . Ориентация деления клеток важна для морфогенеза , судьбы клеток и гомеостаза тканей. Нарушения в ориентации деления клеток приводят к порокам развития раковых тканей. Факторами, влияющими на ориентацию деления клеток, являются форма клеток, [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] анизотропная локализация специфических белков и механические напряжения. [ 4 ]
Значение для морфогенеза
[ редактировать ]Ориентация деления клеток является одним из механизмов, формирующих ткань во время развития и морфогенеза. Наряду с изменениями формы клеток, перестройками клеток, апоптозом и ростом, ориентированное деление клеток изменяет геометрию и топологию живой ткани с целью создания новых органов и формирования организмов. Воспроизводимые закономерности ориентированного деления клеток описаны в ходе морфогенеза эмбрионов дрозофилы , Arabidopsis thaliana , эмбрионов [ 5 ] дрозофилы , Куколка [ 6 ] эмбрионы рыбок данио [ 7 ] и ранние эмбрионы мышей. Направленное деление клеток способствует удлинению тканей и снятию механического напряжения. Если в первом случае ориентированное деление клеток действует как активный участник морфогенеза, то во втором случае это пассивный ответ на внешние механические напряжения. [ 8 ]
Значение для тканевого гомеостаза
[ редактировать ]В некоторых тканях, таких как столбчатый эпителий, клетки делятся вдоль плоскости эпителия. Такие деления вставляют в слой эпителия вновь образовавшиеся клетки. Нарушение ориентации клеточных делений приводит к образованию клетки вне эпителия и наблюдается на начальных стадиях рака.
Регулирование
[ редактировать ]
Более века назад Оскар Гертвиг предположил, что ориентация клеточного деления определяется формой клетки (1884), известное как правило Гертвига . [ 9 ] В эпителии клетки «считывают» свою форму через специфическое клеточное соединение, называемое трехклеточным соединением (TCJ). TCJ предоставляет механические и геометрические подсказки для веретенообразного аппарата, чтобы гарантировать, что клетка делится вдоль своей длинной оси. [ 10 ] Несколько факторов могут регулировать форму клеток и, следовательно, ориентацию клеточного деления. К числу таких факторов относится анизотропное механическое напряжение. Этот стресс может быть результатом внешней механической деформации, возникающей внутриклеточно в результате неизотропной локализации специфических белков.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бессон С., Дюмэ Дж. (апрель 2011 г.). «Универсальное правило симметричного деления растительных клеток» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (15): 6294–9. Бибкод : 2011PNAS..108.6294B . дои : 10.1073/pnas.1011866108 . ПМК 3076879 . ПМИД 21383128 .
- ^ Минк Н., Пиль М. (апрель 2012 г.). «Прогнозирование положения и ориентации плоскости разделения». Тенденции в клеточной биологии . 22 (4): 193–200. дои : 10.1016/j.tcb.2012.01.003 . ПМИД 22321291 .
- ^ Мартинес П., Оллсман Л., Бракке К.А., Хойт С., Хейс Дж., Расмуссен К.Г. (октябрь 2017 г.). «Использование трехмерной формы растительных клеток для прогнозирования вероятности ориентации деления клеток». bioRxiv 10.1101/199885 .
- ^ Луво М., Жюльен Ж.Д., Мирабет В., Будауд А., Хаман О. (июль 2016 г.). «Ориентация плоскости деления клеток на основе растягивающего напряжения у Arabidopsis thaliana» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (30): E4294–303. Бибкод : 2016PNAS..113E4294L . дои : 10.1073/pnas.1600677113 . ПМЦ 4968720 . ПМИД 27436908 .
- ^ Вендрич, Джос Р.; Вейерс, Дольф (1 июля 2013 г.). «Эмбрион арабидопсиса как миниатюрная модель морфогенеза». Новый фитолог . 199 (1): 14–25. дои : 10.1111/nph.12267 . ISSN 1469-8137 . ПМИД 23590679 .
- ^ Гирао Б., Риго С.Ю., Босвельд Ф., Байлес А., Лопес-Гей Дж., Исихара С., Сугимура К., Гранер Ф., Беллаиш И. (декабрь 2015 г.). «Единая количественная характеристика развития эпителиальной ткани» . электронная жизнь . 4 : e08519. doi : 10.7554/eLife.08519 . ПМЦ 4811803 . ПМИД 26653285 .
- ^ Кампиньо П., Берндт М., Ранфт Дж., Рислер Т., Минк Н., Гейзенберг К.П. (декабрь 2013 г.). «Деление клеток, ориентированное на натяжение, ограничивает анизотропное напряжение тканей при распространении эпителия во время эпиболии рыбок данио». Природная клеточная биология . 15 (12): 1405–14. arXiv : 1505.01642 . дои : 10.1038/ncb2869 . ПМИД 24212092 . S2CID 8896291 .
- ^ Ранфт Дж., Басан М., Эльгети Дж., Джоанни Дж.Ф., Прост Дж., Юлихер Ф. (декабрь 2010 г.). «Пжижение тканей путем деления клеток и апоптоза» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (49): 20863–8. Бибкод : 2010PNAS..10720863R . дои : 10.1073/pnas.1011086107 . ПМК 3000289 . ПМИД 21078958 .
- ^ Гертвиг О (1884 г.). «Проблема оплодотворения и изотропии яйцеклетки. Теория наследственности». Йенский журнал естественных наук . 18 :274.
- ^ Босвельд Ф., Маркова О., Гирао Б., Мартин С., Ван З., Пьер А., Балакирева М., Гог И., Эйнсли А., Кристофору Н., Лубенский Д.К., Минк Н., Беллайк Ю. (февраль 2016 г.). «Эпителиальные трехклеточные соединения действуют как датчики формы интерфазных клеток, ориентируя митоз» . Природа 530 (7591): 495–8. Бибкод : 2016Nature.530..495B . дои : 10.1038/nature16970 . ПМК 5450930 . ПМИД 26886796 .