Позиционирование плоскости деления клетки является критическим этапом во время развития и дифференцировки клеток, особенно во время митоза, когда плоскость имеет важное значение для определения размера двух дочерних клеток. Плоскость деления клетки перпендикулярна плоскости сегрегации хромосом, но разные типы организмов имеют разные механизмы деления клеток, соответствующие их морфологии и функциям.

Животные клетки

В клетках животных борозда расщепления образуется вдоль плоскости деления клетки, начиная с клеточной коры, области ниже плазматической мембраны. Митотическое веретено играет решающую роль в определении плоскости деления клетки; Таким образом, изменение оси митотического шпинделя может изменить плоскость деления. Эта стратегия используется некоторыми эукариотическими организмами, такими как Caenorhabditis elegans, для перехода от симметричного деления к асимметричному делению клеток. Симметричное деление клеток позволяет получить две идентичные дочерние клетки и часто используется для выращивания тканей, содержащих много клеток одного типа. Напротив, асимметричное деление создает клеточное разнообразие, поскольку оно порождает две неидентичные дочерние клетки. Например, нейроэпителиальные клетки первоначально увеличивают свою численность, подвергаясь симметричному делению. После этого они используют асимметричное деление для получения дочерних клеток, похожих на родительскую клетку, а также дифференцирующих нейронов.

дрожжи

У почковающихся дрожжей, таких как Saccharomyces cerevisiae, плоскость деления клеток определяется в фазе G1 с помощью белков септина. Цитокинез достигается за счет формирования борозды спайности в области шейки почковающихся дрожжевых клеток; Однако митотический аппарат не играет никакой роли в определении плоскости деления клетки. Напротив, у дрожжей деления, таких как Schizosaccharomyces pombe, положение интерфазного ядра определяет расположение плоскости деления клетки в фазе G2. Во время интерфазы белок Mid1 в основном локализуется в ядре; однако во время митоза Mid1 экспортируется из ядра в кору клетки, где он рекрутирует компоненты кольца актомиозина в медиальную область клетки. В конечном итоге это приводит к тому, что материнская клетка делится на две дочерние клетки аналогичного размера.

растения

В большинстве растительных клеток плоскость клеточного деления определяется до того, как клетка вступает в митоз. Вдоль экватора родительской клетки образуется полоса препрофазы, которая отмечает плоскость деления клетки. Препрофазная полоса представляет собой кольцеобразную структуру, состоящую из микротрубочек и F-актина. Он дает начало пучку микротрубочек, называемому фрагмопластом, который обеспечивает структурный каркас для расширения и позиционирования клеточных пластин