Расщепляющая борозда
В клеточной биологии борозда расщепления — это углубление на поверхности клетки, с которого начинается прогрессирование расщепления, при котором клетки животных и некоторых водорослей подвергаются цитокинезу — окончательному расщеплению мембраны в процессе клеточного деления . Те же белки, которые отвечают за сокращение мышц, актин и миозин , начинают процесс формирования борозды расщепления, создавая актомиозиновое кольцо . другие белки цитоскелета В этой процедуре участвуют и актин-связывающие белки.
Механизм
[ редактировать ]Растительные клетки не осуществляют цитокинез именно этим методом, но эти две процедуры не являются совершенно разными. Клетки животных образуют актин-миозиновое сократительное кольцо в экваториальной области клеточной мембраны , которое сужается, образуя борозду расщепления. [1] В растительных клетках секреты пузырьков Гольджи в экваториальной плоскости клеточной стенки под действием микротрубочек фрагмопласта образуют клеточную пластинку или перегородку . [2] Борозда расщепления в клетках животных и фрагмопласт в клетках растений представляют собой сложные структуры, состоящие из микротрубочек и микрофиламентов , которые способствуют окончательному разделению клеток на две идентичные дочерние клетки .
Клеточный цикл
[ редактировать ]Клеточный цикл начинается с интерфазы , когда ДНК реплицируется, клетка растет и готовится к вступлению в митоз. Митоз включает четыре фазы: профазу , метафазу , анафазу и телофазу . Профаза — это начальная фаза, когда появляются волокна веретена , которые перемещают хромосомы к противоположным полюсам. Этот веретенообразный аппарат состоит из микротрубочек, микрофиламентов и сложной сети различных белков. Во время метафазы хромосомы выстраиваются с помощью веретенообразного аппарата в середине клетки вдоль экваториальной пластинки. Хромосомы движутся к противоположным полюсам во время анафазы и остаются прикрепленными к волокнам веретена своими центромерами. Образование борозды расщепления животных клеток вызвано кольцом актиновых микрофиламентов, называемым сократительным кольцом, которое образуется во время ранней анафазы. Миозин присутствует в области сократительного кольца, так как в этой области преобладают концентрированные микрофиламенты и актиновые нити. Актиновые нити здесь могут быть как уже существующими, так и новыми. Расщепление обусловлено этими моторные белки , актин и миозин, которые являются теми же белками, которые участвуют в сокращении мышц. Во время клеточного расщепления сократительное кольцо сжимается вокруг цитоплазмы клетки до тех пор, пока цитоплазма не разделится на две дочерние клетки. Во время заключительной фазы митоза, телофазы, борозда образует межклеточный мостик с использованием волокон митотического веретена. фосфатидилэтаноламин , что указывает на то, что он может играть роль в движении между плазматической мембраной и сократительным кольцом. Было показано, что в это время присутствует [3] Затем мост разрывается и повторно запечатывается, образуя две идентичные дочерние клетки во время цитокинеза. Разрыв формируется микротрубочками, а повторное запечатывание устраняется кальций-зависимым экзоцитозом с использованием пузырьков Гольджи. [2] Для сравнения: перегородка растительной клетки и средняя зона животной клетки аналогичны. Оба требуют везикулярной секреции аппарата Гольджи для повторного запечатывания и формирования цитоскелетной сети, а также микротрубочек и микрофиламентов для деления и движения. [4] Механизм борозды расщепления в клетках животных представляет собой сложную сеть актиновых и миозиновых нитей, пузырьков Гольджи и кальций-зависимых каналов, позволяющих клетке разрываться, повторно запечатываться и образовывать новые дочерние клетки с полноценными мембранами. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Цао Л.Г., Ван Ю.Л. (апрель 1990 г.). «Механизм образования сократительного кольца при делении культивируемых клеток животных. I. Привлечение ранее существовавших актиновых нитей в борозду дробления» . Дж. Клеточная Биол . 110 (4): 1089–95. дои : 10.1083/jcb.110.4.1089 . ПМК 2116085 . ПМИД 2324193 .
- ^ Jump up to: а б с Скоп А.Р., Бергманн Д., Молер В.А., Уайт Дж.Г. (май 2001 г.). «Завершение цитокинеза у C. elegans требует накопления брефелдин А-чувствительной мембраны на вершине борозды расщепления» . Курс. Биол . 11 (10): 735–46. дои : 10.1016/S0960-9822(01)00231-7 . ПМЦ 3733387 . ПМИД 11378383 .
- ^ Эмото К., Кобаяши Т., Ямаджи А. и др. (ноябрь 1996 г.). «Перераспределение фосфатидилэтаноламина в борозде расщепления делящихся клеток во время цитокинеза» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 93 (23): 12867–72. дои : 10.1073/pnas.93.23.12867 . ПМК 24012 . ПМИД 8917511 .
- ^ Того Т., Олдертон Дж. М., Bi GQ, Стейнхардт Р. А. (март 1999 г.). «Механизм облегчения закрытия клеточных мембран» . Дж. Клеточная наука . 112 (5): 719–31. дои : 10.1242/jcs.112.5.719 . PMID 9973606 – через Компанию биологов .
- Рэйвен, штат Пенсильвания; Эверт, РФ; Эйххорн, SE (2005). Биология растений (7-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. ISBN 0-7167-1007-2 .
- «Бороздка расщепления (сократительное кольцо) и цитокинез» . Цитоскелет Maciver Lab . Эдинбургский университет. Январь 2003 г. Архивировано из оригинала 4 декабря 2018 г.
- Шредер Т.Е. (май 1972 г.). «Сократительное кольцо. II. Определение его краткого существования, объемных изменений и жизненно важной роли в расщеплении яиц Arbacia» . Дж. Клеточная Биол . 53 (2): 419–34. дои : 10.1083/jcb.53.2.419 . ПМК 2108733 . ПМИД 5063470 .