מה זה ציטוקינים ו איך זה מיוצר?

ה ציטוקינים הוא תהליך של חלוקת הציטופלסמה של תא המביא שני תאי בת במהלך תהליך חלוקת התא.

היא מתרחשת הן במיטוזה והן במיאוזיס והיא שכיחה בתאי בעלי חיים. במקרה של כמה צמחים ופטריות, ציטוקינים לא מתרחש, כי אורגניזמים אלה לעולם לא לחלק את הציטופלזמה שלהם. מחזור של רבייה הסלולר מסתיים במחיצה של הציטופלסמה בתהליך של ציטוקינים.

בשנת תא חי טיפוסי, cytokinesis מתרחשת במהלך מיטוזה, לעומת זאת, ייתכנו סוגי תאים מסוימים כגון osteoclasts עשוי לעבור מיטוזה ללא cytokinesis (Biology-Online.org, 2017 מתקיימים ).

תהליך ציטוקינים מתחיל במהלך anaphase ומסתיים במהלך telofase, המתרחשים לחלוטין ברגע שבו הממשק הבא מתחיל.

השינוי הגלוי הראשון של ציטוקיניס בתאי בעלי חיים הופך להיות ברור כאשר חריץ מחלק מופיע על פני התא. התלם הזה הופך במהירות ליותר בולט ומתרחב סביב התא עד החלק כולו דרך באמצע. 

בתאים בעלי חיים רבים תאים איקריוטיים, מבנה שמלווה את התהליך של cytokinesis שנקרא "טבעת התכווצות", סט דינמי מורכב סיבי אקטין, שרירן השנייה וחלבונים מבניים ורגולטוריים. הוא מותקן תחת קרום הפלזמה של התא והוא התכווץ לחלק אותו לשני חלקים.

הבעיה הגדולה ביותר כי תא שעובר תהליך של ציטוקינים חייב להתמודד עם ההבטחה כי תהליך זה מתרחש בזמן הנכון ובמקום. מאז, cytokinesis אסור להתרחש בשלב מוקדם בשלב המיטוזה או שזה עלול להפריע את החלוקה הנכונה של הכרומוזומים.

קוצים מיטוטיים וחלוקת תאים

הצירים המיטוטים בתאי החיות אינם אחראים בלעדית להפרדת הכרומוזומים המתקבלים, אלא גם לציין את מיקום הטבעת הקצרית ולפיכך את המטוס של חלוקת התא.

טבעת הטבעת יש צורה קבועה במטוס של צלחת metaphase. כאשר הוא בזווית הנכונה, הוא משתרע לאורך ציר הציר המיטי, ומבטיח כי חלוקה מתרחשת בין שתי קבוצות של כרומוזומים נפרדים..

החלק של ציר מיטוטי המציין את המטוס של החלוקה עשוי להשתנות בהתאם לסוג התא. הקשר בין צינורות זעירים זעירים ואת המיקום של הטבעת התכווצות כבר למד נרחב על ידי מדענים.

ביצים מופרות אלו מניפולציות בעלי חיים בעלי חוליות ימיות לצורך התבוננות המהירות שבה החריצים מופיעים תאים ללא תהליך הצמיחה נקטע (Guertin, טראוטמן, & מק 'קולם, 2002).

כאשר הציטופלסמה ברורה, הציר ניתן לראות בקלות רבה יותר, כמו גם את הרגע בזמן אמת שבו הוא ממוקם במיקום חדש במצב anaphase מוקדם.

חלוקה אסימטרית

ברוב התאים, ציטוקינים מתרחשים באופן סימטרי. ברוב בעלי החיים, למשל, טבעת הטבעת נוצרת סביב קו המשווה של התא האב, כך שתי תאים הבת המתקבל יש את אותו גודל ומאפיינים דומים.

סימטריה זה מתאפשר הודות למיקום של ציר mitotic, אשר נוטה להתמקד בציטופלסמה בעזרת מיקרוטובולים אסטרלי וחלבונים halan מצד אחד למשנהו.

בתוך תהליך של ציטוקינים יש משתנים רבים אשר חייבים לעבוד באופן סינכרוני, כך שהוא מצליח. עם זאת, כאשר אחד המשתנים הללו משתנה, ניתן לחלק את התאים באופן לא סימטרי, לייצר שני תאי בת בגדלים שונים ועם תוכן ציטופלסמי שונה (חינוך, 2014).

בדרך כלל, שני תאים הבת נועדו לפתח אחרת. כדי שזה יהיה אפשרי, תא האם צריך להפריד כמה רכיבים דטרמיננטי של היעד בצד אחד של התא ולאחר מכן לאתר את המטוס חלוקה כך תא הבת המצוין יורשת רכיבים אלה בזמן החלוקה..

כדי למקם את החלוקה באופן אסימטרי, יש להזיז את ציר המוטות באופן מבוקר בתוך התא העומד להתחלק.

ככל הנראה, תנועה זו של ציר מונע על ידי שינויים באזורים אזוריים של הקורטקס הסלולרי ועל ידי חלבונים מקומיים המסייעים לתפוס את אחד הקטבים מוטות בעזרת צינורות מיקרו astral.

טבעת הטבעת

ככל tubules micro astral להיות יותר ופחות דינמי בתגובה הגופנית שלהם, את הטבעת התכווצות מתחיל להיווצר מתחת קרום הפלזמה.

עם זאת, רוב ההכנה לציטוקינים מתרחשת בשלב מוקדם יותר בתהליך המיטוזה, עוד לפני שהציטופלסמה מתחילה להתחלק..

במהלך הממשק, אקטין ו מיוזין II נימים לשלב וליצור רשת קליפת המוח, ואפילו בתאים מסוימים, הם מייצרים קורות cytoplasmic גדול שנקרא סיבי מתח..

במידה ותא יוזם את תהליך המיטוזה, הסדרים אלה מנוטרלים וחלק גדול מן האקטין מאורגן מחדש וחוטמי המיאוזין II משתחררים.

עד כמה כרומטים נפרדים במהלך anaphase, myosin II מתחיל לצבור במהירות כדי ליצור את הטבעת התכווצות. אפילו בתאים מסוימים, יש צורך להשתמש חלבונים ממשפחת קינאזות כדי להסדיר את הרכב של ציר מיטיטי ואת הטבעת התכווצות..

כאשר הטבעת התכווצו הוא חמוש במלואו, הוא מכיל חלבונים שונים רבים כדי actin ו myosin II. מערכים גבי חוטים של אקטין דו קוטבית שרירן II ליצור את הכוח הדרוש כדי לחלק את הציטופלסמה לשני חלקים, בתהליך דומה לזה היה לבצע תאי שריר חלק (רפפורט, 1996).

עם זאת, האופן שבו החוזה הטבעת מתכווץ עדיין מסתורין. ככל הנראה, הוא אינו פועל על פי מנגנון כבל עם אקטין ו myosin II נימים נעים על גבי אחד את השני, כמו שרירי השלד היה..

מאז, כאשר הטבעת חוזים, היא שומרת על אותה קשיחות לאורך כל התהליך. משמעות הדבר היא שמספר החוטים פוחת במדליה שבה הטבעת נסגרת (Alberts, et al, 2002).

חלוקת האברונים בתאי הבת

תהליך המיטוזה צריך להבטיח שכל אחד מתאי הבת מקבל את אותו מספר של כרומוזומים. עם זאת, כאשר תא אוקריוטי מתחלק, כל תא בת חייב גם לרשת שורה של מרכיבים סלולריים חיוניים, כולל האברונים המוקף בתוך קרום התא..

תאים תאיים כגון מיטוכונדריה וכלורופלסטים אינם יכולים להיווצר באופן ספונטני מרכיבי הפרט שלהם, הם יכולים רק לנבוע מהצמיחה והחלוקה של האורגנים הקיימים.

כמו כן, תאים לא יכולים לעשות reticulum endoplasmic חדש, אלא אם כן חלק ממנו נמצא בתוך קרום התא.

חלק מן האברונים, כגון המיטוכונדריה והכלורופלסטים, נמצאים במספר רב של תאים בתוך תא האם, כדי להבטיח ששני תאי הבת יורשים אותם בהצלחה..

הרטיקולום endoplasmic במהלך ממשק התא הוא יחד ברציפות עם קרום התא, והוא מאורגן על ידי אבובית מיקרו cytoskeletal (בריל, Hime, שארר-Schuksz, & פולר, 2000).

לאחר הכניסה לשלב מיטוזה, ארגון מחדש של micro tubules מיקרו משחרר את reticulum endoplasmic, אשר מקוטעת במידה המעטפה הליבה גם נשבר. מנגנון Golgi הוא גם מקוטע כנראה, אם כי בכמה תאים הוא נראה מופץ דרך reticulum מאוחר יותר להתגלות לתוך telofase..

מיטוזה ללא ציטוקינים

למרות חלוקת התא בדרך כלל ואחריו חלוקת הציטופלסמה, יש כמה יוצאים מן הכלל. תאים מסוימים לעבור כמה תהליכים של חלוקת התא ללא ציטופלזמה להיות מפוצלים.

לדוגמה, העובר של זבוב הפירות עובר 13 שלבים של חלוקת הגרעין לפני החלוקה cytoplasmic מתרחש, וכתוצאה מכך תא גדול עם עד 6000 גרעינים..

הסדר זה נועד בעיקר להאיץ את תהליך הפיתוח המוקדם, שכן התאים לא צריך לקחת כל כך הרבה זמן לעבור את כל השלבים של חלוקת התא מעורב ציטוקינים..

לאחר החלוקה הגרעינית המהירה המתרחשת, התאים נוצרים סביב כל גרעין בתהליך יחיד של ציטוקינים, הנקרא celurization. הטבעות התכווצות נוצרים על פני השטח של התאים, ואת קרום פלזמה משתרע פנימה ומתאים כדי לקף כל גרעין

תהליך מיטוזה ללא ציטוקינים מתרחשת גם בכמה סוגים של תאים יונקים, כגון אוסטאוקלסטים, trophoblasts, וכמה hepatocytes ותאי שריר הלב. תאים אלה, למשל, גדלים באופן רב-גרעיני, כמו גם כמה פטריות או זבוב הפירות (צימרמן, 2012).

הפניות

1. אלברטס, ב ', ג'ונסון, א', לואיס, ג ', רף, מ', רוברטס, ק ', & וולטר, P. (2002). ביולוגיה מולקולרית של התא. מהדורה 4. ניו יורק: מדע גרלנד.
2. ביולוגיה -Online.org. (12 במרץ 2017). ביולוגיה באינטרנט. מתקבל ציטוקינים: biology-online.org.
3. בריל, ג 'יי, Hime, G.R., Scharer-Schuksz, M., & Fuller, &. (2000).
4. חינוך, נ. (2014). חינוך טבע. המתקבל ציטוקיניס:.
5. Guertin, D. A., Trautmann, S., & McCollum, D. (יוני 2002). מקורו ציטוקינים ב Eukaryotes: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rappaport, R. (1996). ציטוקוקינציה בתאי בעלי חיים. ניו יורק: הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.
7. צימרמן, א. (2012). מיטוזה / ציטוקינים. אקדמיה.