35.15 : Determining the Plane of Cell Division

Hücre bölünmesi düzleminin konumlandırılması, gelişim ve hücre farklılaşması sırasında, özellikle düzlemin iki yavru hücrenin boyutunu belirlemek için gerekli olduğu mitoz sırasında kritik bir adımdır. Hücre bölünmesi düzlemi, kromozom ayrışma düzlemine diktir, ancak farklı organizma türleri, morfolojilerine ve işlevlerine uyacak şekilde farklı hücre bölünme mekanizmalarına sahiptir.

Hayvan hücreleri

Hayvan hücrelerinde, bölünme karığı, plazma zarının altındaki bölge olan hücre korteksinden başlayarak hücre bölünmesi düzlemi boyunca oluşur. Mitotik iğ, hücre bölünmesi düzleminin belirlenmesinde belirleyici bir rol oynar; Bu nedenle, mitotik milin eksenindeki bir değişiklik, bölünme düzlemini değiştirebilir. Bu strateji, Caenorhabditis elegans gibi bazı ökaryotik organizmalar tarafından simetrikten asimetrik hücre bölünmesine geçmek için kullanılır. Simetrik hücre bölünmesi, iki özdeş yavru hücre üretir ve genellikle aynı hücre tipinin çoğunu içeren dokuları büyütmek için kullanılır. Buna karşılık, asimetrik bölünme, aynı olmayan iki yavru hücre oluşturduğu için hücresel çeşitlilik yaratır. Örneğin, nöroepitel hücreleri başlangıçta simetrik bölünmeler geçirerek sayılarını arttırırlar. Bundan sonra, ana hücreye benzer yavru hücreler ve farklılaşan nöronlar üretmek için asimetrik bölünme kullanırlar.

maya

Saccharomyces cerevisiae gibi tomurcuklanan mayada, hücre bölünmesi düzlemine G1 fazında septin proteinleri tarafından karar verilir. Sitokinez, tomurcuklanan maya hücrelerinin boyun bölgesinde bir bölünme karığı oluşturularak elde edilir; Bununla birlikte, mitotik aparat, hücre bölünmesi düzleminin belirlenmesinde herhangi bir rol oynamaz. Buna karşılık, Schizosaccharomyces pombe gibi fisyon mayasında, interfaz çekirdeğinin konumu, G2 fazındaki hücre bölünmesi düzleminin konumuna karar verir. İnterfaz sırasında, Mid1 proteini esas olarak çekirdekte lokalizedir; bununla birlikte, mitoz sırasında, Mid1 çekirdekten hücre korteksine aktarılır ve burada aktomiyosin halkası bileşenlerini hücrenin medial bölgesine alır. Bu, sonunda ana hücrenin iki benzer büyüklükte yavru hücreye bölünmesine neden olur.

bitkiler

Çoğu bitki hücresinde, hücre bölünme düzlemine, hücre mitoza bağlanmadan önce karar verilir. Ana hücrenin ekvatoru boyunca, hücre bölünmesi düzlemini belirleyen bir preprofaz bandı oluşur. Preprofaz bandı, mikrotübüller ve F-aktinden oluşan halka benzeri bir yapıdır. Hücre plakasının genişlemesi ve konumlandırılması için yapısal bir iskele sağlayan phragmoplast adı verilen bir mikrotübül demetine yol açar.