Question 1

ما الدور الذي يلعبه الكوهيسين في ربط الكروماتيدات الشقيقة معاً خلال الطور الاستوائي؟

Accepted Answer

تعمل معقدات حلقات بروتين الكوهيسين على ربط الكروماتيدات الشقيقة معاً عند منطقة السنترومير خلال الطور الاستوائي، مما يمنع الانفصال المبكر. وتستمر روابط الكوهيسين المتبقية من الطور التمهيدي وصولاً إلى الطور الاستوائي للحيلولة دون مخاطر اختلال الصيغة الصبغية في الخلايا البنوية. ويتم الحفاظ على هذا التماسك حتى يتم تنشيط إنزيم السيباريز عند الانتقال من الطور الاستوائي إلى الطور الانفصالي، حيث يتم حينها شطر حلقات الكوهيسين.

Question 2

كيف يحفز المعقد المعزز للطور الانفصالي انفصال الكروماتيدات الشقيقة؟

Accepted Answer

يتم تنشيط المعقد المعزز للطور الانفصالي (APC/C) عن طريق عملية فسفرة بواسطة cyclin-Cdk، ثم يرتبط ببروتين Cdc20 لتكوين معقد نشط. يقوم معقد APC/C-Cdc20 النشط بإضافة اليوبيكويتين إلى بروتين السيكيورين (securin) لتحفيز تحلله، مما يؤدي إلى تحرير إنزيم السيباراز (separase). يقوم السيباراز بعد ذلك بشطر حلقات الكوهيسين، مما يتسبب في الفقدان التام للتماسك بين الكروماتيدات الشقيقة، وهو ما يسمح بانفصال الكروماتيدات عن بعضها البعض.

Question 3

ماذا يحدث لنشاط إنزيم السيباراز (separase) خلال مرحلة الانتقال من الطور الاستوائي إلى الطور الانفصالي؟

Accepted Answer

يتم تثبيط إنزيم السيباراز (separase) في البداية بواسطة بروتين السيكيورين (securin) وعن طريق الفسفرة التي يتوسطها معقد السيكلين-Cdk. وعندما يقوم معقد APC/C بتحليل السيكيورين والسيكلينات، ينخفض نشاط Cdk، مما يسمح لإنزيمات الفوسفاتاز بإزالة مجموعة الفوسفات من السيباراز. وتعمل عملية إزالة الفسفرة هذه على تنشيط السيباراز، مما يمكنه من شطر الكوهيسين (cohesin) وتحرير الكروماتيدات الشقيقة للتحرك نحو الأقطاب.

Question 4

لماذا تُعد نقطة تفتيش تجميع المغزل مهمة قبل انفصال الكروماتيدات الشقيقة؟

Accepted Answer

تمنع نقطة تفتيش تجميع المغزل تنشيط معقد APC/C حتى يصطف كل كروموسوم بشكل صحيح على مغزل الانقسام الفتيلي. وتعمل نقطة التفتيش هذه على منع عملية اليوبيكويتين (ubiquitination) المبكرة للسيكورين (securin) والسايكلينات، مما يضمن بقاء الكروماتيدات الشقيقة متماسكة حتى يتم التأكد من الارتباط السليم. ويسمح إلغاء تنشيط نقطة التفتيش بالانتقال المنظم إلى الطور الانفصالي.

Question 5

كيف يساهم تحلل السيكلين في انفصال الكروماتيدات الشقيقة؟

Accepted Answer

يقوم معقد APC/C-Cdc20 بوضع علامة اليوبيكويتين على السيكلينات A وB، مما يستهدفها للتحلل البروتيازومي. ويؤدي تدمير السيكلين B إلى إزالة نشاط Cdk1، مما يثبط معقد السيكلين-Cdk. ويسمح فقدان نشاط Cdk لإنزيمات الفوسفاتاز بإزالة مجموعة الفوسفات من السيباراز وتنشيطه، والذي يقوم بدوره بشطر الكوهيسين للسماح بانفصال الكروماتيدات.

Question 6

ما الفرق بين نشاط معقد APC/C-Cdc20 ونشاط معقد APC/C-Cdh1 أثناء الخروج من الانقسام الفتيلي؟

Accepted Answer

يكون معقد APC/C-Cdc20 نشطاً خلال مرحلة الانتقال من الطور الاستوائي إلى الطور الانفصالي، حيث يعمل على تحلل السيكيورين (securin) والسيكلينات لتحفيز الطور الانفصالي. ومع انخفاض مستويات السيكلين B، يتثبط نشاط Cdk1، مما يسمح بتنشيط APC/C-Cdh1. بعد ذلك، يعمل APC/C-Cdh1 على تسهيل الخروج من الانقسام الميتوزي وتثبيت طور G1 عن طريق منع التراكم المبكر للسيكلين الميتوزي.

Question 7

كيف تعمل القوى المتجهة نحو القطبين على تحريك الكروماتيدات الشقيقة المنفصلة بعد شطر الكوهيسين؟

Accepted Answer

بمجرد أن يقوم إنزيم السيباراز (separase) بشطر حلقات الكوهيسين (cohesin)، تفقد الكروماتيدات الشقيقة تماسكها ولا تعود مرتبطة ببعضها البعض. ومن ثم تقوم القوى المتجهة نحو الأقطاب والمتولدة على طول الأنيبيبات الدقيقة بسحب الكروماتيدات المنفصلة باتجاه قطبي المغزل المتقابلين. وتؤدي هذه الحركة المدفوعة بالقوة إلى إتمام الطور الانفصالي ووضع الكروماتيدات في الموضع المناسب لعملية انقسام السيتوبلازم وتكوين الخلايا البنوية.

Practice تدريب: فصل الكروماتيدات الشقيقة Quiz