Πώς οι μικροσωληνίσκοι αφήνουν τα συνημμένα τους κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης

Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, ο ακριβής διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων απαιτεί τη δυναμική ρύθμιση των προσαρτημάτων μικροσωληνίσκων στα κινετοχόρια, συμπλέγματα πρωτεϊνών που συναρμολογούνται στα κεντρομερή χρωμοσωμάτων. Οι μικροσωληνίσκοι είναι μακρά, κυλινδρικά πολυμερή υπομονάδων τουμπουλίνης που διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους σε διάφορες κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένου του διαχωρισμού χρωμοσωμάτων. Για να εξασφαλιστεί ο σωστός διαχωρισμός χρωμοσωμάτων, οι μικροσωληνίσκοι πρέπει να υποβληθούν σε κύκλους προσκόλλησης και αποσύνδεσης στα κινετοτόρια.

Ας βυθίσουμε τους μηχανισμούς με τους οποίους οι μικροσωληνίσκοι αφήνουν τα εξαρτήματα τους κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης:

1. Μιτωτική φωσφορυλίωση:

- Καθώς τα κύτταρα εισέρχονται στη μίτωση, ενεργοποιούνται ειδικές κινάσες, όπως η aurora Β κινάση.

- Το Aurora Β κινάσης φωσφορυλιώνει διάφορα συστατικά του Kinetochore και των κοντινών πρωτεϊνών δέσμευσης μικροσωληνίσκων.

- Η φωσφορυλίωση αποδυναμώνει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μικροσωληνίσκων και των κινετοτόμων, προωθώντας την αποσύνδεση των μικροσωληνίσκων.

2. Διευθυντής των μικροσωληνίσκων συν τα άκρα:

- Τα άκρα των μικροσωληνίσκων είναι δυναμικά και υποβάλλονται σε πολυμερισμό και αποπολυμερισμό.

- Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, ορισμένες πρωτεΐνες, όπως οι πρωτεΐνες κινητήρα-13-13, συσσωρεύονται στα κινετοτόρια.

- Κινησίνη-13 Οι κινητήρες αποσταθεροποιούν τα άκρα των μικροσωληνίσκων συν, οδηγώντας σε καταστροφή, μια ταχεία αποσυναρμολόγηση του μικροσωληνίσου.

- Η καταστροφή προκαλεί τη συντομία και την αποσύνδεση των μικροσωληνίσκων από τα kinetochores.

3. Θραύση μικροσωληνίσκων:

- Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μικροσωληνίσκοι μπορούν να αποκόπτονται ή να σπάσουν για να απελευθερώσουν τα συνημμένα τους στα κινετοτόρια.

- Τα εξειδικευμένα ένζυμα που ονομάζονται ένζυμα διαστρεβλωμένης μικροσωληνίσκων, όπως η Katanin και η Spastin, μπορούν να διασπάσουν τους μικροσωληνίσκους.

- Η αποσύνδεση των μικροσωληνίσκων οδηγεί στη δημιουργία ελεύθερων άκρων μικροσωληνίσκων, τα οποία στη συνέχεια μπορούν να υποβληθούν σε αποπολυμερισμό ή επανασύνδεση σε διαφορετικά κινετοτόρια.

4.

- Κατά τη διάρκεια της αναφάσης, τα χωριστά αδελφή χρωματοειδή τραβούν προς τους αντίθετους πόλους ατράκτου.

- Οι μικροσωληνίσκοι που έχουν αποσπαστεί από ένα kinetochore μπορούν να υποβληθούν σε ροή με πόλο, ολισθαίνοντας κατά μήκος των ινών ατράκτου προς τους πόλους της ατράκτου.

- Η ροή με πόλο οδηγείται από πρωτεΐνες κινητήρα, όπως η δινεΐνη και η κινεσίνη, οι οποίες κινούνται κατά μήκος των μικροσωληνίσκων.

- Με την απελευθέρωση των προσαρτημάτων τους στα κινετοτόρια, οι μικροσωληνίσκοι υφίστανται δυναμικές αναδιατάξεις για να επιτρέψουν τον σωστό διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Η ακριβής ρύθμιση αυτών των μηχανισμών απόσπασης είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της πιστότητας και της ακρίβειας της κυτταρικής διαίρεσης. Η δυσλειτουργία των συνημμένων μικροσωληνίσκων μπορεί να οδηγήσει σε κακή ευθυγράμμιση χρωμοσωμάτων και ανευπλοειδία, τα οποία σχετίζονται με διάφορες γενετικές διαταραχές και ασθένειες.