7.8

مجموعة المغزل

3.4K views02:50 min

أثناء انقسام الخلايا حقيقية النواة ، تتجمع الأنابيب الدقيقة حول الكروموسومات المكررة في مجموعة ثنائية القطب ، وتشكل جهاز المغزل. يتم دعم تجميع المغزل من خلال آليات تعاونية متعددة.

يبدأ تجميع المغزل بعد وضع اثنين من الجسيمات المركزية في طرفي نقيض من الخلية. في الخلايا الحيوانية ، توجد أعمدة المغزل في الجسيمات الوسطى.

تنضج الجسيمات المركزية وتنوى الأنابيب الدقيقة ثنائية القطب ، حيث يتم تثبيت الطرف الناقص على عمود المغزل ، ويشع الطرف الزائد إلى الخارج.

في الوقت نفسه ، تقوم مجمعات الإنزيمات متعددة الوظائف ، التي تسمى M-Cdks ، بفسفرة العديد من مكونات الغلاف النووي ، مما يؤدي إلى تحلل الغلاف النووي وتعريض الكروموسومات المكثفة للسيتوبلازم.

يولد نواة الأنابيب الدقيقة في الجسيمات المركزية ثلاثة أنواع من الأنابيب الدقيقة. تأتي الأنابيب الدقيقة بين الأقطاب من أقطاب متقابلة تتداخل نهاياتها الزائدة ، مما يخلق مصفوفة غير متوازية في منطقة منتصف المغزل. ترتبط الأنابيب الدقيقة الحركية بأطراف زائد مع الحركية للكروموسومات المكشوفة. الأنابيب الدقيقة النجمية لها ملامسة نهايات إضافية وتتفاعل مع قشرة الخلية ، مما يؤدي إلى وضع عمود المغزل.

في حالة عدم وجود الجسيمات المركزية ، تساعد الكروموسومات الانقسامية في تجميع المغزل اللامركزي. تنشط الكروموسومات الانقسامية Ran-GTP ، وهو بروتين نووي. يحفز Ran-GTP المنشط إطلاق بروتينات تثبيت الأنابيب الدقيقة من مجمعات البروتين في العصارة الخلوية. يعزز التنشيط الموضعي لهذه العوامل تنوي الأنابيب الدقيقة الموضعية واستقرارها.

تساهم العديد من البروتينات الحركية المعتمدة على الأنابيب الدقيقة أيضا في تجميع المغزل واستقراره.

يربط Dynein النهايات الإضافية للأنابيب الدقيقة النجمية بمكونات قشرة الخلية ويسحب أقطاب المغزل نحو قشرة الخلية. في المنطقة الوسطى للمغزل ، يرتبط كينيسين -5 بنهايات إضافية للأنابيب الدقيقة بين الأقطاب ، لتحريكها عبر بعضها البعض وتوليد قوة تدفع القطبين بعيدا عن بعضهما البعض.

يربط Kinesin-14 الأنابيب الدقيقة بين الأقطاب في منطقة منتصف المغزل ويولد توترا يسحب القطبين معا. كينيسين 4 وكينيسين -10 ، الكروموكينسينات ، يربطان الأنابيب الدقيقة بأذرع الكروموسومات لدفع الكروموسومات بعيدا عن القطبين.

يحدد توازن هذه القوى المتعارضة الناتجة عن البروتينات الحركية الطول النهائي وموضع المغزل المجمع.

Overview

Loading...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يحدث تجميع المغزل من خلال ثلاثة مسارات، غالبًا ما تكون متعايشة - المسار بوساطة الجسيم المركزي، والمسار بوساطة الكروماتين، والمسار بوساطة الأنابيب الدقيقة - مما يساهم بشكل جماعي في تشكيل جهاز مغزلي قوي.

في معظم الخلايا، تكون الجسيمات المركزية هي مراكز نواة الأنابيب الدقيقة الأولية. في المسار الذي يتوسطه الجسيم المركزي، يؤدي انتقال الطور الأولي G2 إلى نضوج الجسيم المركزي وزيادة نواة الأنابيب الدقيقة. ينتج عن النواة التقدمية مجموعة من الأنابيب الدقيقة تنبثق من كلا الجسيمين المركزيين. تبحث الأطراف الإضافية لهذه الأنابيب الدقيقة عن الكروموسومات وتلتقطها عبر حركتها.

تحدث نواة الأنابيب الدقيقة بوساطة الكروماتين بالقرب من الكروموسومات، مدفوعة ببروتين نووي، بروتين رانRan-GTP، والذي يوجد بتركيزات عالية بالقرب من الكروموسومات. يرتبط Ran-GTP بـ importin-beta، مما يتسبب في إطلاق حمولته، وهي عوامل تجميع المغزل (SAFs). تعمل SAFs على تعزيز نواة الأنابيب الدقيقة الموضعية بالقرب من الكروموسومات.

تدعم الأنابيب الدقيقة الموجودة أيضًا تكوين المزيد من الأنابيب الدقيقة من خلال مسار نواة الأنابيب الدقيقة بوساطة الأنابيب الدقيقة. يرتبط مركب البروتين، أوجمين، مع الأنابيب الدقيقة الموجودة ويتوسط في توظيف مجمع حلقات جاما توبولين (gammaTuRC) لبدء النواة. تساهم النواة التي تتوسط الأنابيب الدقيقة في زيادة كثافة الأنابيب الدقيقة داخل المغزل، مما يزيد من متانتها.

ينتج عن تجميع المغزل مجموعة من الأنابيب الدقيقة ثنائية القطب تحتوي على ثلاث فئات من الأنابيب الدقيقة. تالربط الأنابيب الدقيقة الحركية (K-MTs) الكروموسومات بأعمدة المغزل. تشع الأنابيب الدقيقة النجمية (A-MTs) نحو قشرة الخلية وتساعد في تحديد موضع المغزل. تفشل الأنابيب الدقيقة غير الحركية (nK-MTs) في الاتصال مع الحيز الحركي ولكنها تعمل على فصل القطبين وتوفير الاستقرار للمغزل.

Transcript

Loading...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أثناء انقسام الخلايا حقيقية النواة ، تتجمع الأنابيب الدقيقة حول الكروموسومات المكررة في مجموعة ثنائية القطب ، وتشكل جهاز المغزل. يتم دعم تجميع المغزل من خلال آليات تعاونية متعددة.

يبدأ تجميع المغزل بعد وضع اثنين من الجسيمات المركزية في طرفي نقيض من الخلية. في الخلايا الحيوانية ، توجد أعمدة المغزل في الجسيمات الوسطى.

تنضج الجسيمات المركزية وتنوى الأنابيب الدقيقة ثنائية القطب ، حيث يتم تثبيت الطرف الناقص على عمود المغزل ، ويشع الطرف الزائد إلى الخارج.

في الوقت نفسه ، تقوم مجمعات الإنزيمات متعددة الوظائف ، التي تسمى M-Cdks ، بفسفرة العديد من مكونات الغلاف النووي ، مما يؤدي إلى تحلل الغلاف النووي وتعريض الكروموسومات المكثفة للسيتوبلازم.

يولد نواة الأنابيب الدقيقة في الجسيمات المركزية ثلاثة أنواع من الأنابيب الدقيقة. تأتي الأنابيب الدقيقة بين الأقطاب من أقطاب متقابلة تتداخل نهاياتها الزائدة ، مما يخلق مصفوفة غير متوازية في منطقة منتصف المغزل. ترتبط الأنابيب الدقيقة الحركية بأطراف زائد مع الحركية للكروموسومات المكشوفة. الأنابيب الدقيقة النجمية لها ملامسة نهايات إضافية وتتفاعل مع قشرة الخلية ، مما يؤدي إلى وضع عمود المغزل.

في حالة عدم وجود الجسيمات المركزية ، تساعد الكروموسومات الانقسامية في تجميع المغزل اللامركزي. تنشط الكروموسومات الانقسامية Ran-GTP ، وهو بروتين نووي. يحفز Ran-GTP المنشط إطلاق بروتينات تثبيت الأنابيب الدقيقة من مجمعات البروتين في العصارة الخلوية. يعزز التنشيط الموضعي لهذه العوامل تنوي الأنابيب الدقيقة الموضعية واستقرارها.

تساهم العديد من البروتينات الحركية المعتمدة على الأنابيب الدقيقة أيضا في تجميع المغزل واستقراره.

يربط Dynein النهايات الإضافية للأنابيب الدقيقة النجمية بمكونات قشرة الخلية ويسحب أقطاب المغزل نحو قشرة الخلية. في المنطقة الوسطى للمغزل ، يرتبط كينيسين -5 بنهايات إضافية للأنابيب الدقيقة بين الأقطاب ، لتحريكها عبر بعضها البعض وتوليد قوة تدفع القطبين بعيدا عن بعضهما البعض.

يربط Kinesin-14 الأنابيب الدقيقة بين الأقطاب في منطقة منتصف المغزل ويولد توترا يسحب القطبين معا. كينيسين 4 وكينيسين -10 ، الكروموكينسينات ، يربطان الأنابيب الدقيقة بأذرع الكروموسومات لدفع الكروموسومات بعيدا عن القطبين.

يحدد توازن هذه القوى المتعارضة الناتجة عن البروتينات الحركية الطول النهائي وموضع المغزل المجمع.

Explore More Videos

Spindle Assembly

Centrosome mediated Pathway

Chromatin mediated Pathway

Microtubule mediated Pathway

Microtubule Nucleation

G2 prophase Transition

Spindle Assembly Factors SAFs

Gamma tubulin Ring Complex gammaTuRC

Microtubule Density