Mitotické vreteno

Schéma mitotického vretena

Čo je mitotické vreteno?

On mitotické vreteno Alebo akromatické, známe tiež ako mitotické zariadenie, je to bunková štruktúra vo forme vretena vytvoreného mikrotubulami proteínovej povahy, ktoré sa tvoria počas delenia buniek (mitóza a meióza).

Akromatický termín znamená, že nie je zafarbený orceínovým sfarbením A alebo B. Vreteno umožňuje rovnomerne rozdeliť genetický materiál medzi dvoma dcérskymi bunkami, ktoré je výsledkom delenia buniek.

Prostredníctvom delenia buniek sa generujú obe gaméty, ktoré sú meiotické bunky, ako sú somatické bunky potrebné na rast a vývoj organizmu z zygote.

Prechod medzi dvoma po sebe idúcimi divíziami predstavuje bunkový cyklu.

Počas mitózy eukaryotickej bunky (bunka, ktorá má skutočné jadro a organely vymedzené membránami).

Spočiatku sú chromozómy kondenzované a vytvárajú dva identické vlákna nazývané chromatidy.

Každý chromatid obsahuje jednu z dvoch predtým generovaných molekúl DNA, spolu v regióne nazývanej Centromere, ktorá hrá základnú úlohu v migračnom procese do pólov pred delením buniek.

Mitotické rozdelenie sa koná počas celého života organizmu. Odhaduje sa, že počas ľudského života sa v tele vyskytuje asi 10¹⁷ Mobilné rozdelenie. Meiotické delenie sa vyskytuje v bunkách produkujúcich gaméty alebo v pohlavných bunkách.

Štruktúra

Vzťah s cytoskeletom

Akromatické vreteno sa považuje za pozdĺžny systém proteínových mikrofibríl alebo bunkových mikrotubulov.

Vytvára sa v čase delenia buniek, medzi chromozomálnymi centrami a centrami v bunkových póloch a súvisí s migráciou chromozómov na generovanie dcérskych buniek s rovnakým množstvom genetických informácií.

Môže vám slúžiť: eukaryotická bunka

Centrum je oblasť, v ktorej mikrotubuly pochádzajú z akromatického vretena, ako aj z cytoskeletu. Tieto mikrotubuly špióna.

Na začiatku mitózy je demontovaná mikrotubulárna sieť bunky cytoskelet a vytvorí sa akromatické vreteno. Keď dôjde k bunkovému deleniu, je vreteno demontované a sieť mikrotubulov cytoskeletu sa reorganizuje, čím sa bunka vráti do jej pokojového stavu.

Je dôležité zdôrazniť, že v mitotickom prístroji existujú tri typy mikrotubulov: dva typy mikrotubulov vretena (cykloto -polárne a polárne mikrotubuly) a typ mikrotubulov RSTER (astrálne mikrotubuly).

Bilaterálna symetria akromatického vretena je spôsobená interakciami, ktoré udržiavajú svoje dve polovice spolu. Tieto interakcie sú buď bočné, medzi pozitívne extrémy prekrývajúce sa polárne mikrotubuly; Alebo sú to terminálne interakcie medzi mikrotubulami Knetocoros a Killocorosom sesterských chromatidov.

Bunkový cyklus a akromatické vreteno: fáza S, profáza, sľub, metafáza, anafáza, telofáza a rozhranie.

Replikácia DNA sa vyskytuje počas S fázy bunkového cyklu, potom počas prorázy migrácia centier do opačných pólov bunky dochádza a chromozómy sa tiež kondenzujú.

Sľubovať

V promethabáze dochádza k tvorbe mitotických strojov vďaka zostaveniu mikrotubulov a ich penetrácii do jadra. Sestry chromatidy, ku ktorým sa pripojili Centroméry, a tieto sa vygenerujú, zase sa pripoja k mikrotubulám.

Metafáza

Počas metafázy sú chromozómy zarovnané v bunkovej rovníkovej rovine. Vreteno je organizované v centrálnom mitotickom vretene a pár osterov.

Každý rster je tvorený mikrotubulami usporiadanými vo forme hviezdy, ktorá siaha od centier smerom k bunkovej kôre. Tieto astrálne mikrotubuly neinteragujú s chromozómami.

Hovorí sa teda, že Rster vyžaruje od centrovania do bunkovej kôry a zúčastňuje sa tak na mieste celého mitotického prístroja, ako aj na stanovení roviny bunkového delenia počas cytokinézy.

Môže vám slúžiť: Turgidity (Biology)

Anafáza

Následne, počas anafázy, sú mikrotubuly akromatického vretena ukotvené pozitívnym koncom chromozómov cez ich kinetocory a negatívnym koncom do centrovania.

Oddelenie sesterských chromatidov sa vyskytuje v nezávislých chromozómoch. Každý chromozóm pripojený k mikrotubule Cinetocoro sa presúva do bunkového pólu. Súčasne dochádza k separácii bunkových pólov.

Telofáza a cytokinéza

Nakoniec, počas telopházy a cytocinézy sa okolo detí vytvárajú jadrové membrány a chromozómy strácajú svoj kondenzovaný vzhľad.

Mitotické vreteno zmizne, keď sú mikrotubuly depolimerované a dochádza k bunkovým delenom vstupujúcim do rozhrania.

Chromozomálna migrácia

Mechanizmus zapojený do migrácie chromozómov smerom k pólom a následné oddelenie pólov však nie je presne známe; Je známe, že v tomto procese interakcie medzi Cinetocoro a mikrotubulom vretena pripevnené k tomu.

Zatiaľ čo každý chromozóm migruje do zodpovedajúceho pólu, dochádza k depolimerizácii Microtubulus alebo Knetocorickej mikrotubuly. Predpokladá sa, že táto depolimerizácia môže generovať pasívny pohyb chromozómu pripojeného k mikrotubule vretena.

Tiež sa predpokladá, že s Cinetocoro môžu existovať aj ďalšie motorické proteíny, v ktorých by sa použila energia z hydrolýzy ATP.

Táto energia by slúžila na zvýšenie migrácie chromozómu pozdĺž mikrotubulu do jeho extrému nazývaného „menej“, kde sa centrum nachádza.

Unisoon by mohla depolymerizácia konca mikrotubulu, ktorý sa viaže na Cianetocoro, alebo extrémne „viac“, čo by tiež prispelo k pohybu chromozómu.

Funkcia mitotického vretena

Akromatické alebo mitotické vreteno je bunková štruktúra, ktorá spĺňa funkciu ukotvenia chromozómov prostredníctvom kinetocorov, zarovnáva ich bunkový rovník a nakoniec nasmeruje migráciu chromatidov smerom k opačným pólom bunky pred delením, čo umožňuje distribúciu spravodlivého gentického materiálu Medzi dvoma výslednými dcérskymi bunkami.

Môže vám slúžiť: Cromafin bunky: charakteristiky, histológia, funkcie

Ak sa v tomto procese vyskytnú chyby, vygeneruje sa nedostatok alebo prebytok chromozómov, ktoré sa premietajú do abnormálnych vývojových vzorcov (vyskytujúcich sa počas embryogenézy) a rôzne patológie (vyskytujúce sa po narodení jednotlivca).

Ďalšie funkcie na overenie

Existujú dôkazy o tom, že mikrotubuly akromatického vretena sa zúčastňujú na určovaní umiestnenia štruktúr zodpovedných za cytoplazmatické delenie.

Hlavným dôkazom je, že oddiel buniek sa vždy vyskytuje v stredovej línii vretena, kde sa prekrývajú polárne vlákna.

Vývoj mechanizmu

Evolučne bol vybraný ako veľmi nadbytočný mechanizmus, v ktorom sa každý krok vykonáva motorickými proteínmi mikrotubulov.

Predpokladá sa, že evolučné získanie mikrotubulov bolo spôsobené procesom endosimbiózy, v ktorom eukaryotická bunka absorbovala z prostredia prokary bunka, ktorá prezentovala tieto štruktúry akromatického vretena.

To všetko sa mohlo stať pred výskytom mitózy.

Táto hypotéza uvádza, že mikrotubulárne proteínové štruktúry by mohli pôvodne splniť pohonnú funkciu. Potom, keď sa stáva súčasťou nového organizmu, mikrotubuly by tvorili cytoskelet a následne mitotické zariadenie.

V evolučnej histórii sa vyskytli variácie v základnej schéme delenia eukaryotických buniek. Divízia buniek predstavovala iba niektoré fázy bunkového cyklu, čo je hlavný proces.

Odkazy

1. Bagsover, s.R., Hyams, J.Siež., Shephard, e.Do., Biela, h.Do. a Wiedemann, C.G. Bunková biológia, na krátky kurz.
2. Friedmann, T., Dunlap, j.C. a Goodwin, s.F. Pokroky v genetike. Elsevier Academic Press. 
3. Hartwell, L., Goldberg, m.L., Fischer, J. a kapucňa, l. Genetika: z génov genómov. McGraw-Hill.