Determinación del plano de división celular

Posicionar el plano de división celular es un paso crítico durante el desarrollo y la diferenciación celular, particularmente durante la mitosis cuando el plano es esencial para determinar el tamaño de las dos células hijas. El plano de división celular es perpendicular al plano de segregación cromosómica, pero diferentes tipos de organismos tienen diferentes mecanismos de división celular para adaptarse a su morfología y función.

Células animales

En las células animales, el surco de escisión se forma a lo largo del plano de división celular a partir de la corteza celular, la región debajo de la membrana plasmática. El huso mitótico juega un papel decisivo en la determinación del plano de división celular; por tanto, un cambio en el eje del huso mitótico puede alterar el plano de división. Esta estrategia es utilizada por algunos organismos eucariotas, como Caenorhabditis elegans, para pasar de la división celular simétrica a la asimétrica. La división celular simétrica produce dos células hijas idénticas y, a menudo, se utiliza para cultivar tejidos que contienen muchas células del mismo tipo. Por el contrario, la división asimétrica crea diversidad celular ya que genera dos células hijas no idénticas. Por ejemplo, las células neuroepiteliales inicialmente aumentan su número al sufrir divisiones simétricas. Después de lo cual, utilizan la división asimétrica para producir células hijas similares a la célula madre, así como neuronas diferenciadoras.

Levadura

En levaduras en ciernes, como Saccharomyces cerevisiae, el plano de división celular lo deciden las proteínas septina en la fase G1. La citocinesis se logra formando un surco de escisión en la región del cuello de las células de levadura en ciernes; sin embargo, el aparato mitótico no desempeña ningún papel en la determinación del plano de división celular. Por el contrario, en levaduras de fisión, como Schizosaccharomyces pombe, la posición del núcleo en interfase decide la ubicación del plano de división celular en la fase G2. Durante la interfase, la proteína Mid1 se localiza principalmente en el núcleo; sin embargo, durante la mitosis, Mid1 se exporta desde el núcleo a la corteza celular, donde recluta componentes del anillo de actomiosina a la región medial de la célula. Esto eventualmente da como resultado que la célula madre se divida en dos células hijas de tamaño similar.

Plantas

En la mayoría de las células vegetales, el plano de división celular se decide antes de que la célula inicie la mitosis. Se forma una banda preprofase a lo largo del ecuador de la célula madre, que marca el plano de división celular. La banda preprofase es una estructura en forma de anillo compuesta de microtúbulos y actina F. Da lugar a un haz de microtúbulos llamado fragmoplasto, que proporciona un andamio estructural para la expansión y el posicionamiento de la placa celular.