Cytokinesis는 무엇이며 어떻게 생산됩니까?



세포질 분열 세포 분열 과정에서 두 개의 딸 세포를 생성하는 세포의 세포질을 분열시키는 과정이다.

그것은 유사 분열과 감수 분열 모두에서 일어나며 동물 세포에서 흔합니다. 일부 식물과 곰팡이의 경우, 이들 유기체가 결코 세포질을 분열시키지 않기 때문에 세포질 분열이 일어나지 않습니다. 세포 재생산의 사이클은 세포질 분열의 과정을 통해 세포질의 구획에서 최고조에 달한다.

일반적인 동물 세포에서 세포질 분열 유사 분열 동안, 그러나,이 될 수있다 세포질 분열없이 유사 분열 수 파골 일부 세포 유형 (Biology-Online.org 2017이 일어나는 발생 ).

cytokinesis의 과정은 anaphase 동안 시작하고 다음 단계가 시작되는 순간에 완전하게 일어나는 telophase 동안 끝납니다.

동물 세포에서 세포질 분열의 첫 눈에 보이는 변화는 분열 된 홈이 세포 표면에 나타날 때 분명해진다. 이 밭고랑은 신속하게 더 발음되고 중간 부분을 완전히 통과 할 때까지 세포 주위로 팽창합니다.. 

동물 세포와 많은 진핵 세포 "수축 고리"라는 세포질 과정 액틴 필라멘트 미오신 II 많은 구조 및 조절 단백질 이루어지는 동적 세트를 수반하는 구조. 그것은 세포의 원형질막 아래에 설치되고 두 부분으로 나뉘어 지도록 수축됩니다.

세포질 분열 과정을 거치는 세포가 직면해야하는 가장 큰 문제점은이 과정이 적절한시기와 장소에서 발생한다는 확신입니다. cytokinesis가 유사 분열 단계 초기에 일어나서는 안되기 때문에 또는 염색체의 정확한 분열을 방해 할 수 있기 때문에.

유즙 분비 및 세포 분열

동물 세포의 유사 분열 스핀들은 생성 된 염색체를 분리하는 데 전적으로 책임이 있으며, 수축 링의 위치와 세포 분열 평면을 지정합니다.

수축 링은 중기 판의 평면에서 일정한 모양을 갖습니다. 그것이 정확한 각도에있을 때, mitotic 스핀들의 축을 따라 연장되어 두 세트의 분리 된 염색체 사이에서 분열이 일어나는 것을 보장합니다..

분할의 평면을 지정하는 유사 분열 스핀들 부분은 세포 유형에 따라 다를 수 있습니다. 스핀들 미세 tubules과 수축 링의 위치 사이의 관계는 과학자들에 의해 널리 연구되어왔다..

이 수정란은 성장 과정이 중단없이 홈이 세포에 표시하는 속도를 관찰하기위한 목적으로 해양 척추 동물을 조작 한 (Guertin 보낸, 트라웃, McCollum은, 2002).

세포질이 깨끗 해지면 스핀들은 초기 상 염색 상태의 새로운 위치에있는 순간의 순간뿐만 아니라 더 쉽게 볼 수 있습니다.

비대칭 부문

대부분의 세포에서 cytokinesis는 대칭 적으로 발생합니다. 예를 들어, 대부분의 동물에서 수축성 고리는 모세 혈관의 적도 선 주위에 형성되므로 두 개의 딸 세포는 같은 크기 및 유사한 성질을 갖습니다.

이 대칭성은 한쪽에서 다른 halan 랄 미세 소관 단백질의 도움으로 세포질에 집중하는 경향이 방추사의 위치 가능한 덕분.

cytokinesis의 과정 내에서 그것이 성공할 수 있도록 동기식으로 작동해야하는 많은 변수가 있습니다. 그러나 이러한 변수 중 하나가 변하면 세포가 비대칭 적으로 분할되어 크기가 다르며 세포질이 다른 두 개의 딸 세포를 생성 할 수 있습니다 (Education, 2014).

일반적으로, 두 딸 세포는 다르게 발달하도록 예정되어 있습니다. 이것을 가능하게하기 위해, 모 세포는 세포의 한쪽면에 대상의 결정 요인을 분리 한 다음 분할면을 배치하여 분열시 표시된 부속 세포를 상속해야합니다..

분열을 비대칭으로 위치 시키려면, 분열 스핀들이 분열 할 세포 내에서 제어 된 방식으로 이동되어야한다.

명백하게, 스핀들의 이러한 움직임은 세포 피질의 지역적 영역의 변화와 아스트랄 미세 세뇨관의 도움으로 스핀들 폴 중 하나를 대체하는 데 도움이되는 국소화 된 단백질에 의해 좌우됩니다.

수축 고리

아스트랄 미세 세뇨관이 물리적 반응에서 더 길고 덜 동적이게되는 한 수축성 고리는 원형질막 아래에 형성되기 시작합니다.

그러나 세포질 분열의 준비는 세포질이 분열하기 시작하기 전에조차도 유사 분열 과정 초기에 일어난다..

인터페이스 동안, 액틴과 미오신 II 필라멘트는 결합하여 피질 네트워크를 형성하며, 심지어 일부 세포에서는 스트레스 섬유 라 불리는 큰 세포질 빔을 생성합니다..

세포가 유사 분열의 과정을 시작하는 한 이러한 배열은 해제되고 많은 악틴이 재 배열되고 미오신 II 필라멘트가 방출됩니다.

초순 단계에서 염색질이 분리되는 정도까지, 미오신 II는 수축 링을 생성하기 위해 빠르게 축적되기 시작한다. 심지어 일부 세포에서도 유사 분열 스핀들과 수축 링의 구성을 조절하기 위해 키나아제 계열의 단백질을 사용해야합니다..

수축 고리가 완전히 무장되면 액틴과 미오신 II에 많은 단백질이 포함되어 있습니다. 액틴과 미오신 양극성 II 필라멘트의 중첩 배열은 평활근 세포 (라파 1996)을 수행 할 것과 유사한 과정에 두 부분으로 분할하는 세포질 필요한 힘을 발생.

그러나 수축 반지가 계약하는 방식은 여전히 ​​수수께끼입니다. 분명히, 그것은 골격근처럼 액틴과 미오신 II 필라멘트가 서로의 위에 움직이는 코드 메커니즘으로 인해 작동하지 않습니다..

반지가 수축 할 때부터, 그것은 과정을 통하여 그것의 동일한 강성을 유지합니다. 이것은 고리가 닫히는 meda에서 필라멘트의 수가 감소한다는 것을 의미한다 (Alberts, et al., 2002).

딸 세포에서 세포 소기관의 분포

유사 분열 과정은 각 딸 세포가 동일한 수의 염색체를 확보하도록해야합니다. 그러나, 진핵 세포가 분열 할 때, 각 딸 세포는 세포막 내에 봉입 된 세포 소기관을 포함하여 일련의 필수 세포 구성물을 계승해야합니다..

미토콘드리아 및 엽록체와 같은 세포 기관은 개별 성분으로부터 자연 발생적으로 생성 될 수 없으며, 기존 세포 소기관의 성장 및 분열에서만 발생할 수있다.

마찬가지로, 세포의 일부가 세포막 내에 존재하지 않는 한, 세포는 새로운 소포체를 만들 수 없다.

미토콘드리아와 엽록체와 같은 일부 세포 소기관은 두 개의 딸 세포가 성공적으로 상속받을 수 있도록하기 위해 모세포 내에 많은 수의 세포에 존재합니다..

셀 인터페이스 중에 소포체 세포막과 함께 연속적이며 골격 마이크로 세뇨관으로 구성되어있다 (브릴 히메, 슈아 레르-Schuksz, 풀러 2000).

유사 분열 단계에 진입 한 후, 미세 세관의 재구성은 소포체가 파열되는 정도로 분열 된 소포체를 해방시킨다. 골지체는 비록 일부 세포에서는 텔로 파스 (telophase)로 나타나기 위해 망상을 통해 분포되어있는 것처럼 보일 지 모르지만, 아마도 단편화되어있다..

세포질 분열증이없는 유사 분열증

세포 분열은 대개 세포질의 분열이 뒤 따르지만 몇 가지 예외가 있습니다. 일부 세포는 세포질이 분열되지 않고 세포 분열의 여러 과정을 거친다..

예를 들어, 과실 파리의 배아는 세포질 분열이 일어나기 전에 핵분열의 13 단계를 거쳐 6000 핵까지의 큰 세포를 만든다..

이 배열은 세포가 cytokinesis와 관련된 세포 분열의 모든 단계를 거치는데 너무 오래 걸릴 필요가 없으므로 주로 초기 개발 프로세스를 가속화하기위한 것입니다..

이 급속한 핵분열이 일어난 후에 세포는 세포핵 화 (celurization)라고 알려진 cytokinesis의 단일 과정에서 각 핵 주위에 생성됩니다. 수축 고리가 세포 표면에 형성되고, 원형질막이 내측으로 연장되어 각 핵을 감싸도록 조절된다

cytokinesis없이 mitosis의 과정은 또한 파골 세포, trophoblasts, 일부 hepatocytes 및 심장 근육 세포와 같은 포유류 세포의 일부 유형에서 발생합니다. 예를 들어이 세포들은 버섯이나 초파리와 같이 다핵으로 성장한다 (Zimmerman, 2012).

참고 문헌

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). 세포의 분자 생물학. 4 판. 뉴욕 : 갈랜드 과학.
  2. Biology-Online.org. (2017 년 3 월 12 일). 생물학 온라인. 사이토 키네 시스에서 얻은 것 : biology-online.org.
  3. Brill, J.A., Hime, G.R., Scharer-Schuksz, M., & Fuller, &. (2000).
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  5. Guertin, D. A., Trautmann, S., & McCollum, D. (June 2002). 진핵 생물에서 Cytokinesis에서 추출 : ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Rappaport, R. (1996). 동물 세포에서의 세포질 분열. 뉴욕 : 케임브리지 대학 출판부.
  7. Zimmerman, A. (2012). Mitosis / Cytokinesis. 학술 보도.