Canman, J. C. et al. Determining the position of the cell division plane. Nature 2003 August 6 (DOI: 10.1038/nature01860) | | |
Alsop, G. B. & Zhang, D. Microtubules are the only structural constituent of the spindle apparatus required for induction of cell cleavage. J. Cell Biol.162, 383-390 (2003) | | | |
The symmetrical arrangement of chromosomes and the mitotic spindle during metaphase creates an obvious point for initiating cell cleavage and ensures that the mother cell divides equally and symmetrically. It has previously been suggested that the spindle microtubules themselves play an integral part in choosing the cell-division plane and initiating cleavage-furrow formation.
Julie Canman и др. предриняли попытку показать, что симметричное биполярное веретено необходимо для формирования места разделения. Они использовали низко-молекулярный ингибитор, чтобы блокировть kinesin , который существенен для установления биполярного веретена. Т.к. такое ингибирование активирует spindle checkpoint (КПП), то они также блокировали этот checkpoint.
Формировалось монополярное полу-веретено, но образвание борозды и цитокинез все-таки происходили. Плоскость клеточного деления формировалась на той строне клетки, которая обращена в строноу хромосом, но не полюсов. Эти результаты показывают, что два противоположных набора микротрубочек не существенны для клеточного деления.
Авт. затем сделали видимым флюоресцентно-меченный , чтобы отслеживать динамику микротрубочек внутри биполярных и монополярных клеток, испытывающих цитокинез. Они отметили, что стабильная субпопуляция микротрубочек была ассоциирована с цитокинетической бороздой. Эти стабильные микротрубочки были ассоциированы с хромосомами и формировались только на стороне асимметричного монополярного веретена, которое было ассоциировано с хромосомами в том самом месте, что и место образования борозды. Динамичные микротрубочки, занимающие клеточные полюса, преимущественно действовали, чтобы ингибировать образование борозды вне клеточного экватора.
Авт. предложили модель, согласно которой, по крайней мере, в некоторых культивируемых клетках млекопитающих, хромосомы образуют соединения с клеточным кортексом посредством ещё неустановленных факторов, стабилизирующих микротрубочки. Эти стабильные микротрубочки затем непосредственно передают сигналы соседнему клеточному кортексу для формирования борозды в непосредственной близи и м. действовать как треки для моторных белков, чтобы поставлять регуляторы и компоненты цитокинетрической борозды в клеточный кортекс.
В клетках не-млекопитающих также было неясно, какая часть аппарата веретена ответственна за позиционирование борозды. Alsop and Zhang сообщили в The Journal of Cell Biology об определении роль каждого структурного компонента.
Используя микроманипуляции авт. удаляли звёзды и хромосомы из метафазных сперматоцитов кузнечика, оставляя микротрубочки единственным структурным составляющим. Это приводило в результате к развалу веретена и к последующей сборке пучков микротрубочек. Сначала микротрубочки расходились радиально в направлении кортекса клетки; затем в их обнаруживалось образование временного биполярного или монополярного псевдоверетена; и обязательно они формировали дизорганизованные наборы собранных в пучки микротрубочек.
Индукция инициации борозды происходила в средней зоне устойчивых наборов пучков микротрубочек. Часто индукция борозды происходила во множественных местах, но большинство бороздок было временным и они регрессировали. Инициация образвани борозды и цитокинез были задержанными, возможно из-за реорганизаций микротрубочек. Alsop and Zhang пришли к выводу, что микротрубочки — независимо от их порядка или симметрии в веретене — достаточны, чтобы индуцировать деление клетки, подтверждая тем самым идею, что сами микротрубочки гарантируют что клетка быдет разделена на равне половины и симметрично.
