35.15

קביעת מישור חלוקת התא

1.6K views02:13 min

תא מתחלק הקובע במדויק את מישור חלוקת התא שלו חיוני להפרדה מוצלחת של כרומוזומים ולפיזור התוכן הציטופלזמי לתאי הבת שלו.

בבעלי חיים, מישור החלוקה ממוקם בקו המשווה של התא בין הכרומוזומים המופרדים, ומיקומו נקבע במהלך אנאפאזה. מיקרוטובולים היוצרים את הציר המיטוטי מתקשרים עם קליפת התא וממלאים תפקיד מכריע בהגדרת התלם המחשוף.

שלושה מודלים שונים משמשים להסבר קביעת מישור חלוקת התא – מודל הגירוי האסטרלי, מודל ההרפיה הקוטבית ומודל גירוי הציר המרכזי.

במודל הגירוי האסטרלי, מערכים רדיאליים של מיקרוטובולים אסטרליים מתקשרים עם קליפת המוח המשוונית וגורמים להיווצרות התלם המחשוף.

במודל ההרפיה הקוטבי, מיקרוטובולים אסטרליים שולחים אותות מעכבים לקטבי התא ובכך מדכאים את היווצרות התלם בשני הקטבים. זה מוביל להתכווצות קליפת המוח בקו המשווה של התא.

ברגע שהאנאפאזות מתחילות, המיקרוטובולים הבין-קוטביים שנמצאים בין הכרומוזומים המופרדים מתארגנים מחדש למיקרוטובולים האנטי-מקביליים החופפים, הידועים גם בשם הציר המרכזי. במודל גירוי הציר המרכזי, הציר המרכזי מגרה את היווצרות התלם המחשוף בקליפת המוח המשוונית.

הקונצנזוס הכללי הוא שכל שלושת התהליכים פועלים יחד כדי לקבוע את מישור חלוקת התא. גישה רב-זרועית זו יכולה לגרום למערכת להגיב לתנודות בריכוז החלבונים כמו גם בגודל התא ובכך להגדיל את דיוק חלוקת התא.

תרומתה של כל שיטה תלויה בסוג התא ובגודלו. לדוגמה, בעוברים של C. elegans קיים מערך גדול של מיקרוטובולים אסטרליים ולכן עשויים למלא תפקיד פעיל יותר בקביעת מישור חלוקת התא.

Overview

Loading...

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

מיקום מישור חלוקת התא הוא שלב קריטי במהלך התפתחות והתמיינות תאים, במיוחד במהלך מיטוזה כאשר המישור חיוני לקביעת גודלם של שני תאי הבת. מישור חלוקת התא מאונך למישור הפרדת הכרומוזומים, אך לסוגים שונים של אורגניזמים יש מנגנוני חלוקת תאים שונים כדי להתאים למורפולוגיה ולתפקוד שלהם.

תאים של בעלי חיים

בתאי בעלי חיים, תלם המחשוף נוצר לאורך מישור חלוקת התא החל מקליפת התא, האזור שמתחת לממברנת הפלזמה. הציר המיטוטי ממלא תפקיד מכריע בקביעת מישור חלוקת התא; לכן, שינוי בציר של הציר המיטוטי יכול לשנות את מישור החלוקה. אסטרטגיה זו משמשת כמה אורגניזמים איקריוטיים, כגון Caenorhabditis elegans, כדי לעבור מחלוקת תאים סימטרית ואסימטרית. חלוקת תאים סימטרית מייצרת שני תאי בת זהים ולעתים קרובות משמשת לגידול רקמות המכילות רבים מאותו סוג תא. לעומת זאת, חלוקה אסימטרית יוצרת שני תאי בת לא זהים. לדוגמה, תאי נוירו-אפיתל מגדילים בתחילה את מספרם על ידי חלוקות סימטריות. לאחר מכן, הם משתמשים בחלוקה אסימטרית כדי לייצר תאי בת הדומים לתא האב וכן נוירונים מבדילים.

שמרים

בשמרים ניצנים, כגון Saccharomyces cerevisiae, מישור חלוקת התא נקבע בשלב ה-G1 על ידי חלבוני ספטין. ציטוקינזיס מושגת על ידי יצירת תלם מחשוף באזור הצוואר של תאי השמרים הניצנים; עם זאת, המנגנון המיטוטי אינו ממלא תפקיד כלשהו בקביעת מישור חלוקת התא. לעומת זאת, בשמרי ביקוע, כגון Schizosaccharomyces pombe, מיקומו של גרעין הבין-פאזי קובע את מישור חלוקת התא בשלב G2. במהלך אינטרפאזה, החלבון Mid1 ממוקם בעיקר בגרעין; עם זאת, במהלך מיטוזה, Mid1 מיוצא מהגרעין לקליפת התא, שם הוא מגייס רכיבי טבעת אקטומיוזין לאזור המדיאלי של התא. בסופו של דבר זה מביא לכך שתא האם מתחלק לשני תאי בת בגודל דומה.

צמחים

ברוב תאי הצמח, מישור חלוקת התא נקבע לפני שהתא מתחייב למיטוזה. פס קדם-פרופאזה נוצר לאורך קו המשווה של תא האב, המסמן את מישור חלוקת התא. רצועת הקדם-פרופאזה היא מבנה דמוי טבעת המורכב ממיקרוטובולים ו-F-אקטין. היא מולידה צרור מיקרוטובולי הנקרא פרגמופלסט, המספק פיגום מבני להרחבת לוחות התא ומיצובם.

Transcript

Loading...

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

תא מתחלק הקובע במדויק את מישור חלוקת התא שלו חיוני להפרדה מוצלחת של כרומוזומים ולפיזור התוכן הציטופלזמי לתאי הבת שלו.

בבעלי חיים, מישור החלוקה ממוקם בקו המשווה של התא בין הכרומוזומים המופרדים, ומיקומו נקבע במהלך אנאפאזה. מיקרוטובולים היוצרים את הציר המיטוטי מתקשרים עם קליפת התא וממלאים תפקיד מכריע בהגדרת התלם המחשוף.

שלושה מודלים שונים משמשים להסבר קביעת מישור חלוקת התא – מודל הגירוי האסטרלי, מודל ההרפיה הקוטבית ומודל גירוי הציר המרכזי.

במודל הגירוי האסטרלי, מערכים רדיאליים של מיקרוטובולים אסטרליים מתקשרים עם קליפת המוח המשוונית וגורמים להיווצרות התלם המחשוף.

במודל ההרפיה הקוטבי, מיקרוטובולים אסטרליים שולחים אותות מעכבים לקטבי התא ובכך מדכאים את היווצרות התלם בשני הקטבים. זה מוביל להתכווצות קליפת המוח בקו המשווה של התא.

ברגע שהאנאפאזות מתחילות, המיקרוטובולים הבין-קוטביים שנמצאים בין הכרומוזומים המופרדים מתארגנים מחדש למיקרוטובולים האנטי-מקביליים החופפים, הידועים גם בשם הציר המרכזי. במודל גירוי הציר המרכזי, הציר המרכזי מגרה את היווצרות התלם המחשוף בקליפת המוח המשוונית.

הקונצנזוס הכללי הוא שכל שלושת התהליכים פועלים יחד כדי לקבוע את מישור חלוקת התא. גישה רב-זרועית זו יכולה לגרום למערכת להגיב לתנודות בריכוז החלבונים כמו גם בגודל התא ובכך להגדיל את דיוק חלוקת התא.

תרומתה של כל שיטה תלויה בסוג התא ובגודלו. לדוגמה, בעוברים של C. elegans קיים מערך גדול של מיקרוטובולים אסטרליים ולכן עשויים למלא תפקיד פעיל יותר בקביעת מישור חלוקת התא.

Explore More Videos

Plane Of Cell Division

Determining Plane

Cellular Processes

Division Orientation