Question 1

מהם ששת השלבים של המיטוזה?

Accepted Answer

מיטוזה מורכבת מפרופאזה, פרומטאפאזה, מטאפאזה, אנפאזה, טלופאזה וציטוקינזה. במהלך הפרופאזה, ה-DNA מתעבה לכרומטידות אחיות וצנטרוסומים מרכיבים סיבי כישורה. הפרומטאפאזה כוללת את פירוק המעטפת הגרעינית והרכבת הקינטוצ'ור. המטאפאזה מיישרת את הכרומוזומים במישור המטאפאזה. האנפאזה מפרידה את הכרומטידות האחיות לקצוות מנוגדים של התא. הטלופאזה מפרקת את הכישורה ומבצעת דה-קונדנסציה (פתיחה) של הכרומטין. הציטוקינזה מחלקת את תא האם לשני תאי בת באמצעות חריץ חלוקה של אקטין/מיוזין.

Question 2

כיצד מדענים מסמנים תאים לצורך דימוי של תאים חיים במעקב אחר מיטוזה?

Accepted Answer

מדענים משתמשים במולקולות פלואורסצנטיות שסופגות אור באורך גל אחד ופולטות באורך גל אחר. צבעים נקשרים ל-DNA, כגון Hoechst, מסמנים חומצות גרעין והם ח проדרי תאים. נוגדנים מתויגים פלואורסצנטית מסמנים חלבונים כגון מיקרוטובוליים, אך הם דורשים מיקרו-הזרקה מכיוון שאינם חודרים את הממברנה. סימון גנטי מאפשר לתאים לבטא חלבונים מתויגים פלואורסצנטית המסמנים רכיבים מיטוטיים כגון כרומוזומים. יש להימנע מחשיפה מרובה לאור כדי למנוע פוטובליצ'ינג (הלבנה פוטונית).

Question 3

מדוע מיקרוסקופיה קונפוקלית מועדפת על פני מיקרוסקופיה אפי-פלואורסצנטית לצורך דימיון של מיטוזה?

Accepted Answer

מיקרוסקופיה קונפוקליתתית משתמשת בלייזרים כדי למקד אור בנקודות בודדות, ובכך מספקת רזולוציה אופטית גבוהה יותר ותמונות ברורות יותר בהשוואה למיקרוסקופיה אפי-פלואורסצנטית, שבה האור עובר על פני כל שדה הראייה. ההארה הנקודתית במיקרוסקופיה קונפוקליתתית מפחיתה גם את הפוטו-טוקסיות, או עלייה בתמותה של תאים הנגרמת מחשיפה מוגברת לאור. למרות שמיקרוסקופים קונפוקליים יקרים יותר, איכות התמונה העוברית שלהם והנזק המופחת לתאים הופכים אותם לבחירה המועדפת לוויזואליזציה מפורטת של תהליך המיטוזה.

Question 4

מהם Z-stacks ומדוע הם חשובים בדימוי של מיטוזה?

Accepted Answer

Z-stacks הם פרוסות אופטיות מרובות הנלכדות בעומקי מיקוד שונים לאורך ציר ה-Z עבור כל מיקום בצלחת התרבית. הן מאפשרות לחוקרים לשחזר תמונות תלת-ממדיות של תאים במטוזה, ובכך לחשוף במדויק את היחסים המרחביים בין מרכיבי המנגנון המיטוטי. דבר זה הוא קריטי, כיוון שמבנים הנראים סמוכים בתמונות דו-ממדיות עשויים להיות למעשה רחוקים זה מזה בשלושה ממדים, ובכך הן מספקות מידע חיוני על הארגון הממשי של התא המתחלק.

Question 5

כיצד מוצגים בדרך כלל תוצאות של דימיון במרווחי זמן (time-lapse imaging) כדי להראות את התקדמות המיטוזה?

Accepted Answer

מונטאז'ים הם שיטת ההצגה הנפוצה ביותר, המציגה תמונות מרובות בתבנית דמוית רשת המבוססת על זמן, כדי להראות בבירור את ההתקדמות המיטוטית ולאפשר קביעה של משך הזמן שהתבלה בשלבים בודדים. שילוב רצפי של תמונות אלו יוצר סרטים דינמיים להצגה מרתקת יותר. ניתן לשלב Z-stacks קונפוקאליים כדי להפיק שחזורי תלת-ממד החושפים קשרים מרחביים בין רכיבים מיטוטים בדיוק רב יותר מאשר ניתוח דו-ממדי לבדו.

Question 6

איזה מערך ניסיוני נדרש לפני רכישת נתונים של דימוי תאים חיים?

Accepted Answer

יש לתרבת את התאים על פיתגניות בעלות תחתית זכוכית או על כיסויות (coverslips) כדי להשיג ויזואליזציה אופטימלית. הם נשמרים בסביבה מבוקרת עד לביצוע הסימון בטכניקה המתאימה. לאחר הסימון, את פיתגנית התרבית מניחים בתא מיקרוסקופ ייעודי השומר על תנאי תרבית התאים במהלך הדמיה. אורכי גלי העירור והפליטה נקבעים בהתאם למולקולת הסימון, ונקודות הזמן ומיקומי ה-X-Y מוגדרים כדי להבטיח כיסוי מלא של כל שלבי המיטוזה.

Question 7

כיצד מיושם דימוי תאי חיים של מיטוזה לחקר חלוקת התא?

Accepted Answer

דימוי תאי חיים (Live cell imaging) חושף מנגנוני מיטוזה הקריטיים להבנת חלוקת תאים, שגשוג (proliferation), סרטן והתפתחות. חוקרים משתמשים בשיטה זו כדי לצפות בחלוקה של תאי אב עצביים במהלך התפתחות המוח, לעקוב אחר מיקום של חלבוני תיקון DNA לאורך תהליך החלוקה, וללמוד על נקודות בקרה של הרכבת כישסור (spindle assembly checkpoints) המעכבות את החלוקה כאשר כרומוזומים אינם מחוברים כראוי. יישומים אלו סייעו למדענים באופן משמעותי להבין כיצד המיטוזה נשלטת ביולוגית וכיצד שיבוש של תהליך זה תורם למחלות כמו סרטן.

הדמיית תאים חיים של מיטוזה - חידון הערכה