Plik wrzeciono mitotyczne lub achromatyczna, zwana również maszynerią mitotyczną, jest strukturą komórkową zbudowaną z mikrotubul o charakterze białkowym, które powstają podczas podziału komórki (mitoza i mejoza).
Określenie achromatyczny odnosi się do faktu, że nie barwi się orceiną A lub B. Wrzeciono uczestniczy w sprawiedliwej dystrybucji materiału genetycznego między dwiema komórkami potomnymi, wynikającej z podziału komórki..
Podział komórek to proces, w którym z zygoty powstają zarówno gamety, które są komórkami mejotycznymi, jak i komórki somatyczne niezbędne do wzrostu i rozwoju organizmu..
Przejście między dwoma kolejnymi podziałami stanowi cykl komórkowy, którego czas trwania jest bardzo zróżnicowany w zależności od rodzaju komórki i bodźców, na które jest ona narażona..
Podczas mitozy komórki eukariotycznej (komórki, która ma prawdziwe jądro i organelle ograniczone błonami) zachodzi kilka faz: faza S, profaza, prometafaza, metafaza, anafaza, telofaza i interfejs.
Początkowo chromosomy ulegają kondensacji, tworząc dwa identyczne włókna zwane chromatydami. Każda chromatyda zawiera jedną z dwóch wcześniej wygenerowanych cząsteczek DNA, połączonych ze sobą regionem zwanym centromer, który odgrywa fundamentalną rolę w procesie migracji do biegunów przed podziałem komórki..
Podział mitotyczny zachodzi przez całe życie organizmu. Szacuje się, że w ciągu życia człowieka w organizmie około 10 występuje17 podziały komórkowe. Podział mejotyczny zachodzi w komórkach wytwarzających gamety lub komórkach płciowych.
Indeks artykułów
Wrzeciono achromatyczne jest uważane za podłużny układ mikrofibryli białkowych lub mikrotubul komórkowych. Powstaje w czasie podziału komórki, między centromerami chromosomowymi a centrosomami na biegunach komórki i jest związany z migracją chromosomów w celu wytworzenia komórek potomnych o tej samej ilości informacji genetycznej.
Centrosom to region, w którym mikrotubule pochodzą zarówno z wrzeciona achromatycznego, jak i cytoszkieletu. Te mikrotubule wrzeciona składają się z dimerów tubuliny, które są zapożyczone z cytoszkieletu..
Na początku mitozy sieć mikrotubul cytoszkieletu komórki ulega dezartykulacji i tworzy się wrzeciono achromatyczne. Po podziale komórki wrzeciono rozpada się, a sieć mikrotubul cytoszkieletu reorganizuje się, przywracając komórkę do stanu spoczynku.
Ważne jest, aby rozróżnić, że istnieją trzy typy mikrotubul w aparacie mitotycznym: dwa typy mikrotubul wrzecionowych (kinetochor i mikrotubule polarne) oraz jeden typ mikrotubuli asterowej (mikrotubule astralne).
Dwustronna symetria achromatycznego wrzeciona wynika z interakcji, które utrzymują razem jego dwie połówki. Te interakcje są: albo boczne, między nakładającymi się dodatnimi końcami mikrotubul polarnych; lub są to końcowe interakcje między mikrotubulami kinetochoru i kinetochorem siostrzanych chromatyd.
Replikacja DNA zachodzi w fazie S cyklu komórkowego, następnie podczas profazy następuje migracja centrosomów do przeciwnych biegunów komórki i chromosomy również kondensują.
W prometafazie dochodzi do tworzenia maszynerii mitotycznej dzięki gromadzeniu się mikrotubul i ich penetracji do wnętrza jądra. Generowane są siostrzane chromatydy połączone centromerami, które z kolei wiążą się z mikrotubulami.
Podczas metafazy chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki. Wrzeciono jest zorganizowane w centralne wrzeciono mitotyczne i parę astry.
Każdy aster składa się z mikrotubul ułożonych w kształt gwiazdy, które rozciągają się od centrosomów do kory komórkowej. Te astralne mikrotubule nie oddziałują z chromosomami.
Mówi się wtedy, że aster promieniuje od centrosomu do kory komórkowej i uczestniczy zarówno w lokalizacji całego aparatu mitotycznego, jak iw wyznaczaniu płaszczyzny podziału komórki podczas cytokinezy..
Później, podczas anafazy, mikrotubule achromatycznego wrzeciona są zakotwiczone dodatnim końcem do chromosomów poprzez ich kinetochory i ujemnym końcem do centrosomu.
Następuje rozdzielenie chromatyd siostrzanych na niezależne chromosomy. Każdy chromosom przyłączony do mikrotubuli kinetochorowej przesuwa się w kierunku bieguna komórki. Jednocześnie następuje rozdzielenie biegunów komórki.
Wreszcie, podczas telofazy i cytokinezy, błony jądrowe tworzą się wokół jąder potomnych, a chromosomy tracą swój skondensowany wygląd..
Wrzeciono mitotyczne znika, gdy mikrotubule ulegają depolimeryzacji i następuje podział komórek wchodzących do interfejsu.
Mechanizm związany z migracją chromosomów w kierunku biegunów i późniejszą separacją biegunów od siebie nie jest jednak dokładnie znany; Wiadomo, że w procesie tym biorą udział interakcje między kinetochorem a mikrotubulą przyłączonego do niego wrzeciona..
Gdy każdy chromosom migruje w kierunku odpowiedniego bieguna, następuje depolimeryzacja przyłączonej mikrotubuli lub mikrotubuli kinetochorycznej. Uważa się, że ta depolimeryzacja może generować bierny ruch chromosomu przyłączonego do mikrotubuli wrzeciona..
Uważa się również, że mogą istnieć inne białka motoryczne związane z kinetochorem, w których wykorzystywana byłaby energia z hydrolizy ATP..
Energia ta służyłaby do napędzania migracji chromosomu wzdłuż mikrotubuli do jego końca zwanego „mniej”, gdzie znajduje się centrosom..
Równocześnie może nastąpić depolimeryzacja końca mikrotubuli, która łączy się z kinetochorem, czyli koniec „plus”, co również przyczyniłoby się do ruchu chromosomu.
Wrzeciono achromatyczne lub mitotyczne jest strukturą komórkową, która spełnia funkcję zakotwiczenia chromosomów poprzez ich kinetochory, wyrównania ich z równikiem komórki i ostatecznie skierowania migracji chromatyd w kierunku przeciwnych biegunów komórki przed ich podziałem, umożliwiając dystrybucję Equitable materiał genetyczny między dwiema powstałymi komórkami potomnymi.
Jeśli w tym procesie wystąpią błędy, generowany jest brak lub nadmiar chromosomów, co przekłada się na nieprawidłowe wzorce rozwojowe (występujące podczas embriogenezy) i różne patologie (występujące po urodzeniu osobnika).
Istnieją dowody na to, że mikrotubule wrzeciona achromatycznego uczestniczą w określaniu lokalizacji struktur odpowiedzialnych za podział cytoplazmatyczny..
Głównym dowodem jest to, że podział komórek zawsze występuje w linii środkowej wrzeciona, gdzie włókna polarne zachodzą na siebie..
Ewolucyjnie został wybrany jako bardzo nadmiarowy mechanizm, w którym każdy krok jest wykonywany przez białka motoryczne mikrotubuli.
Uważa się, że ewolucyjne pozyskiwanie mikrotubul było wynikiem procesu endosymbiozy, w którym komórka eukariotyczna wchłonęła ze środowiska komórkę prokariotyczną, która wykazywała te achromatyczne struktury wrzecionowe. Wszystko to mogło się wydarzyć przed początkiem mitozy.
Ta hipoteza sugeruje, że struktury białek mikrotubul mogły pierwotnie pełnić funkcję napędu. Następnie, stając się częścią nowego organizmu, mikrotubule stanowiłyby cytoszkielet, a później maszynerię mitotyczną.
W historii ewolucji istniały różnice w podstawowym schemacie podziału komórek eukariotycznych. Podział komórkowy reprezentował tylko niektóre fazy cyklu komórkowego, który jest głównym procesem.
Jeszcze bez komentarzy