מבנה ציר מיטוטי, היווצרות, פונקציה ואבולוציה



ה ציר מיטטי או אכרומטית, המכונה גם המכונה המיטוטית, היא מבנה תאית המכונן על ידי מיקרו-אבטולות של טבע חלבון שנוצרות במהלך חלוקת התא (מיטוזה ומיאוזיס).

המונח אכרומטי מתייחס כי הוא אינו מכתים עם צבעים או A או B. ציר ציר משתתף חלוקת הוגן של החומר הגנטי בין שני בת הבת, הנובע חלוקת התא.

חלוקת תאים היא תהליך שבו שני gametes, שהם תאים מיוטיים, ואת התאים הסומטיים הדרושים לצמיחה ופיתוח של אורגניזם מן הזיגוטה נוצרים..

המעבר בין שתי חטיבות עוקבות מהווה את מחזור התא, שמשך הזמן שלו משתנה במידה רבה בהתאם לסוג התא והגירויים שאליהם הוא חשוף..

במהלך מיטוזה של תא איקריוטיים (תא בעל אברונים מתוחם גרעין אמיתי קרום), מספר צעדים להתרחש: שלב S, prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase וממשק.

בתחילה הכרומוזומים מתעבים, יוצרים שני חוטים זהים הנקראים כרומטידים. כל כרומטיד מכיל את אחד משני מולקולות הדנ"א שנוצרו בעבר, המקושרות יחד על ידי אזור הנקרא centromere, אשר ממלא תפקיד בסיסי בתהליך ההגירה לעבר הקטבים לפני חלוקת התא..

החלוקה המיטוטית מתרחשת במשך כל חייו של אורגניזם. ההערכה היא כי במהלך חיי אדם, כ 10 מתרחשות בגוף17 חטיבות תאים. חלוקה המיוטי מתרחשת בתאים המייצרים gametes, או תאי מין.

אינדקס

  • 1 מבנה והדרכה
    • 1.1 הקשר עם cytoskeleton
    • 1.2 מחזור תאים ו ציר אכרומטי: שלב, prophase, proetaphase, metaphase, anaphase, telofase ו interfase.
    • 1.3 מנגנון של הגירה כרומוזומלית
  • 2 פונקציה
    • 2.1 פונקציות אחרות שיש לאמת
  • 3 התפתחות המנגנון
  • 4 הפניות

מבנה והדרכה

הקשר עם השלד

ציר אכרומטי נחשב מערכת אורכית של microfibrils חלבון או microtubules הסלולר. זה נוצר בעת חלוקת התא, כולל צנטרומר כרומוזומליות ו centrosomes בקטבים התא, וכן קשורה להגירה של הכרומוזומים לייצר תאים הבת עם כמות שווה של מידע גנטי.

Centrosome הוא האזור שבו microtubules שמקורם הן ציר אכרומטי ואת השלד. אלה microtubules ציר אלה עשויים דימרס tubulin כי הם שאלו מן השלד.

בתחילת המיטוזה, הרשת microtubular של השלד של התא הוא disarticulated ואת ציר אכרומטי נוצר. לאחר חלוקת התא מתרחשת, הציר הוא disarticulated ואת הרשת microtubule של השלד התארגנו מחדש, החזרת התא למצב מנוחה שלה.

חשוב להבחין כי ישנם שלושה סוגים של מיקרוטובולים במנגנון המיטוטי, שני סוגים של microtubules ציר (מיקרוטובולים קינטוכור ואת הקוטב), ואת סוג של אסטר microtubule (מיקרוטובולים האסטרלי).

הסימטריה הדו-צדדית של ציר אכרומטי נובעת מאינטראקציות ששומרות על שני חצאים. אינטראקציות אלה הן: או לרוחב, בין הקצוות החיוביים החיוביים של microtubules קוטבי; או שהם אינטראקציות סופיות בין microtubules של kinetochores ואת kinetochores של chromatids אחות.

מחזור תאים ו ציר אכרומטי: שלב, prophase, prometaphase, metaphase, anaphase, telofase ו interfase.

שכפול דנ"א מתרחשת במהלך שלב S של מחזור התא, ואז, במהלך הפרוזדור, ההגירה של centrosomes לקטבים מנוגדים של התא מתרחשת הכרומוזומים גם מעבה.

Prometaphase

ב prometaphase היווצרות של המנגנון המיטוטי מתרחשת, הודות הרכבה של microtubules וחדירה שלהם לתוך הפנים של הגרעין. הכרומטידים אחותם הצטרפו centromeres נוצרים אלה, בתורם, לאגד את microtubules.

מטאפיס

במהלך metaphase כרומוזומים מיושרים המטוס הסלולר המשוונית. הציר מאורגן בציר מיטוטי מרכזי ובזוג אסטרס.

כל אסטר מורכב microtubules מסודרים בצורת כוכב כי להאריך מן centrosomes לקליפה הסלולרית. אלה microtubules אסטרל לא אינטראקציה עם הכרומוזומים.

הוא אמר אז כי אסתרים הקורנים מן centrosome אל קליפת מוח התא ומשתתפים בשני מוקדי המנגנון המיטוטי כמו בקביעת המטוס של חלוקת תאים במהלך cytokinesis.

Anaphase

לאחר מכן, במהלך anaphase, את microtubules של כישור המיטוטי מעוגן סיום חיובי לכרומוזומים דרך קינטוכור שלהם למבוי שלילי על centrosome.

הפרדת כרומטידים אחים מתרחשת בכרומוזומים עצמאיים. כל כרומוזום מחובר microtubule kinetochore עובר לתא התא. במקביל מתרחשת ההפרדה בין עמודי התא.

טלופז וציטוקינים

לבסוף, במהלך הטלופז והציטוקינים, נוצרים קרום הגרעין סביב גרעיני הבת והכרומוזומים מאבדים את מראהם המורכב.

ציר מיטיטי נעלם כמו microtubules depolymerize ואת חלוקת התא מתרחשת כניסה לממשק.

מנגנון הגירה כרומוזום

המנגנון הכרוך בהעברת הכרומוזומים לעבר הקטבים והפרדתם לאחר מכן של הקטבים זה מזה לא ידועים בדיוק; זה ידוע כי אינטראקציות בין kinetochore לבין microtubule של ציר קשור אליו מעורבים בתהליך זה..

בעוד כל כרומוזום נודד לכיוון הקוטב המתאים, מתרחשת דה-פולימריזציה של המיקרוטובולה הכרוכה, או microtubule kinetochoric. הוא האמין כי דה-פולימריזציה זו יכולה ליצור תנועה פסיבית של כרומוזום קשור microtubule של ציר.

הוא האמין כי ייתכן שיש חלבונים מוטוריים אחרים הקשורים kinetochore, שבו האנרגיה מגיע הידרוליזה של ה- ATP ישמש..

אנרגיה זו תשמש כדי להגביר את ההגירה של כרומוזום לאורך microtubule עד הסוף שלה שנקרא "מינוס" שבו centrosome ממוקם.

במקביל, דה-פולימריזציה של קצה המיקרוטובולה שקושרת את הקינטוכור, או "יותר", עלולה להתרחש, דבר שיתרום גם לתנועת הכרומוזום..

פונקציה

ציר אכרומטית או המיטוטי הוא מבנה תאי המשמש לעגן את הכרומוזומים באמצעות קינטוכור שלהם, ליישר תא אקוודור ולבסוף לכוון את ההגירה של כרומטידה כדי קטבים מנוגדים של התא לפני החלוקה שלה, המאפשר ההפצה חומר גנטי שווה בין שני תאי הבת כתוצאה.

שגיאות המתרחשות בתהליך הזה, החוסר או העודף של הכרומוזומים מופק, שתוצאתו דפוסים התפתחותיים נורמליים (להתרחש במהלך העובר), ו פתולוגיות שונות (להתרחש לאחר הלידה של הפרט).

פונקציות אחרות יש לאמת

יש ראיות כי microtubules של ציר כרוכים בקביעת המיקום של המבנים האחראים על חלוקת cytoplasmic.

העדות העיקרית היא כי חלוקת התא תמיד מתרחשת קו האמצע של ציר, שבו סיבי הקוטב חופפים.

האבולוציה של המנגנון

באופן אבולוטי זה נבחר כמנגנון מאוד מיותר, שבו כל צעד הוא מבוצע על ידי חלבונים מוטוריים microtubule..

הוא האמין כי רכישת האבולוציונית של מיקרוטובולים נבע תהליך של endosymbiosis, שבו המדיום הסלולרי איקריוטיים נספג תא פרוקריוטים הצגת מבנים אלה מנגנון ציר. כל זה יכול היה לקרות לפני הופעת המיטוזה.

השערה זו מעידה על כך שמבני החלבון המיקרוטובולריים יכלו למלא תפקיד של הנעה. ואז, כאשר הופכים לחלק אורגניזם חדש, microtubules יהווה את cytoskeleton ומאוחר יותר, מיטוטי מכונות.

בהיסטוריה האבולוציונית התרחשו שינויים בתכנית הבסיסית של חלוקה תאית אוקריוטית. חלוקת תאים מייצגת רק כמה שלבים של מחזור התא, וזה תהליך גדול.

הפניות

  1. Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A, White, H.A. ו Wiedemann, C.G. (2003). ביולוגיה של התא, קורס קצר. מהדורה שנייה. עמ' 535. ויילי-ליס. ISBN: 0471263931, 9780471263937, 9780471461593
  2. פרידמן, ט ', דנלפ, י. and Goodwin, S.F. (2016). ההתקדמות בגנטיקה. מהדורה ראשונה. הוצאת אלסבייר. pp 258. ISBN: 0128048018, 978-0-12-804801-6
  3. Hartwell, L., Goldberg, M., Fischer, J. and Hood, L. (2017). גנטיקה: מגנים לגנום. מהדורה שישית. מקגרו היל. עמ '848. ISBN: 1259700909, 9781259700903
  4. Mazia, D., & Dan, K. (1952). בידוד ו אפיון ביוכימי של מנגנון מיטוטי של תאים מחולק. ההליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, 38 (9), 826-838. doi: 10.1073 / pnas.38.9.826
  5. Yu, H. (2017). תקשורת גנטית: ויזואליזציה וייצוג. פלגרייב מקמילן בריטניה. מהדורה ראשונה. pp ISBN: 978-1-137-58778-7, 978-1-137-58779-4