ما هي السيتوكينات وكيف يتم إنتاجها؟

ال السيتوبلازمي هي عملية تقسيم السيتوبلازم للخلية التي تؤدي إلى خليتين ابنتيتين أثناء عملية انقسام الخلايا.

ويحدث ذلك في الانقسام والانقسام الاختزالي وهو شائع في الخلايا الحيوانية. في حالة بعض النباتات والفطريات ، لا يحدث التسمم الخلوي ، لأن هذه الكائنات لا تقسم السيتوبلازم أبدًا. دورة التكاثر الخلوي تبلغ ذروتها في تقسيم السيتوبلازم من خلال عملية الحركية الخلوية.

في خلية حيوانية نموذجية ، يحدث التحلل الخلوي أثناء عملية الانقسام ، ومع ذلك ، قد يكون هناك بعض أنواع الخلايا مثل الخلايا العظمية التي يمكن أن تخضع لعملية الانقسام دون حدوث تحركات خلوية (Biology-Online.org ، 2017 ).

تبدأ عملية التحريك الخلوي أثناء الطور وينتهي خلال الطور ، حيث تحدث تمامًا في اللحظة التي تبدأ فيها الواجهة التالية.

يصبح التغيير المرئي الأول للخلية الخلوية في الخلايا الحيوانية واضحًا عند ظهور أخدود مقسّم على سطح الخلية. يصبح هذا الثلم بسرعة أكثر وضوحًا ويمتد حول الخلية حتى الجزء بالكامل من خلال الوسط. 

في الخلايا الحيوانية والعديد من الخلايا حقيقية النواة ، يُعرف الهيكل المصاحب لعملية التحريك الخلوي باسم "الحلقة المقلصة" ، وهي مجموعة ديناميكية تتكون من خيوط الأكتين ، وخيوط الميوسين الثاني والعديد من البروتينات الهيكلية والتنظيمية. يتم تثبيته تحت غشاء البلازما في الخلية ويتم التعاقد لتقسيمها إلى جزأين.

إن المشكلة الأكبر التي يجب أن تواجهها الخلية التي تمر بعملية التحسس الخلوي هي التأكيد على أن هذه العملية تحدث في الوقت والمكان المناسبين. منذ ذلك الحين ، يجب أن لا يحدث الحركات الخلوية مبكراً خلال مرحلة الانقسام أو قد يقطع التقسيم الصحيح للكروموسومات.

انقسام العمود الفقري والانقسام الخلوي

إن المغازل الانقسام في خلايا الحيوانات ليست وحدها المسؤولة عن فصل الصبغيات الناتجة ، بل تحدد أيضًا موقع الحلقة المقلصة وبالتالي مستوى انقسام الخلية..

الحلقة مقلص لديه شكل ثابت في الطائرة من لوحة الطورية. عندما تكون في الزاوية الصحيحة ، فإنها تمتد على طول محور المغزل الانقسامي ، مما يضمن حدوث الانقسام بين مجموعتي الكروموسومات المنفصلة..

قد يختلف جزء المغزل الانقسامي الذي يحدد مستوى التقسيم حسب نوع الخلية. تم دراسة العلاقة بين الأنابيب الدقيقة للمغزل وموقع الحلقة المقلصة على نطاق واسع من قبل العلماء.

لقد تعاملت هذه مع البيض المخصبة من الحيوانات الفقارية البحرية بغرض مراقبة السرعة التي تظهر بها الأخاديد في الخلايا دون مقاطعة عملية النمو (Guertin، Trautmann، & McCollum، 2002).

عندما يكون السيتوبلازم واضحًا ، يمكن رؤية المغزل بسهولة أكبر ، وكذلك في الوقت الفعلي الذي يقع فيه في وضع جديد في حالة الطور المبكر.

تقسيم غير متماثل

في معظم الخلايا ، يحدث التحلل الخلوي بشكل متماثل. في معظم الحيوانات ، على سبيل المثال ، تتشكل الحلقة المقلصة حول خط الاستواء للخلية الأم ، بحيث يكون لخليتي الابنة الناتجة نفس الحجم وخصائص مماثلة.

هذا التناظر ممكن بفضل موقع المغزل الانقسامي ، والذي يميل إلى التركيز على السيتوبلازم بمساعدة الأنابيب الدقيقة النجمية والبروتينات التي تسحبها ذهابًا وإيابًا..

ضمن عملية التحريك الخلوي ، هناك العديد من المتغيرات التي يجب أن تعمل بطريقة متزامنة حتى تنجح. ومع ذلك ، عندما يتغير أحد هذه المتغيرات ، يمكن تقسيم الخلايا بشكل غير متماثل ، مما ينتج خليتين ابنتيتين من أحجام مختلفة وبمحتوى سيتوبلازم متباين (التعليم ، 2014).

عادة ، يتم توجيه الخلايا ابنتان لتطوير بشكل مختلف. ولكي يكون ذلك ممكنًا ، يجب على الخلية الأم أن تفصل بعض المكونات المحددة للوجهة على جانب واحد من الخلية ثم تحدد موقع طائرة الانقسام بحيث ترث الخلية الابنة المشار إليها هذه المكونات في وقت الانقسام..

لوضع الانقسام بشكل غير متماثل ، يجب تحريك المغزل الانقسامي بطريقة خاضعة للرقابة داخل الخلية التي على وشك الانقسام.

من الواضح أن حركة المغزل هذه مدفوعة بالتغيرات في المناطق الإقليمية للقشرة الخلوية والبروتينات الموضعية التي تساعد على إزاحة أحد أعمدة المغزل بمساعدة الأنابيب الدقيقة النجمية.

حلقة انقباض

بقدر ما تصبح الأنابيب النجمية الصغرى أطول وأقل ديناميكية في استجابتها الجسدية ، تبدأ الحلقة الانكماشية تحت غشاء البلازما.

ومع ذلك ، فإن الكثير من التحضير للخلايا الخلوية يحدث في وقت مبكر في عملية الانقسام ، حتى قبل أن يبدأ الانقسام الخلوي..

أثناء الواجهة ، تجمع خيوط الأكتين والميوسين الثاني وتشكل شبكة قشرية ، وحتى في بعض الخلايا ، تولد حزم كبيرة من السيتوبلازم تسمى ألياف الإجهاد..

إلى الحد الذي تبدأ فيه الخلية عملية الانقسام ، يتم نزع هذه الترتيبات ويتم إعادة ترتيب الكثير من الأكتين ويتم إطلاق خيوط الميوسين 2.

إلى الحد الذي تفصل فيه الكروماتيدات أثناء الطور ، يبدأ الميوسين الثاني في التراكم بسرعة لإنشاء الحلقة المقلصة. حتى في بعض الخلايا ، من الضروري استخدام بروتينات من عائلة الكيناز لتنظيم تكوين كل من المغزل الانقسامي والحلقة المقلصة..

عندما تكون الحلقة الانكماشية مسلحة بالكامل ، فإنها تحتوي على العديد من البروتينات المختلفة للأكتين والميوسين الثاني. تولد المصفوفات المتراكبة في خيوط الأكتين ثنائية القطب والميوسين الثاني القوة اللازمة لتقسيم السيتوبلازم إلى جزأين ، في عملية مماثلة لتلك التي تؤديها خلايا العضلات الملساء (Rappaport ، 1996)..

ومع ذلك ، فإن الطريقة التي العقود حلقة مقلص لا يزال لغزا. على ما يبدو ، لا يعمل على حساب آلية الحبل حيث تتحرك خيوط الأكتين والميوسين الثاني فوق بعضها ، كما تفعل العضلات الهيكلية..

منذ ، عندما تنقبض الحلقة ، فإنها تحتفظ بنفس صلابة طوال العملية. وهذا يعني أن عدد الخيوط يتناقص في الميدا الذي تغلق فيه الحلقة (Alberts، et al.، 2002).

توزيع العضيات في خلايا الابنة

يجب أن تضمن عملية الانقسام أن كل خلية من خلايا الابنة تتلقى نفس العدد من الكروموسومات. ومع ذلك ، عندما تنقسم خلية حقيقية النواة ، يجب أن ترث كل خلية ابنة أيضًا سلسلة من المكونات الخلوية الأساسية ، بما في ذلك العضيات المغلقة داخل غشاء الخلية..

لا يمكن توليد العضيات الخلوية مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء تلقائيًا من مكوناتها الفردية ، بل يمكن أن تنشأ فقط من نمو وتقسيم العضيات الموجودة مسبقًا.

وبالمثل ، لا يمكن للخلايا أن تصنع شبكية داخلية جديدة ، ما لم يكن جزء منها موجودًا داخل غشاء الخلية.

توجد بعض العضيات مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء في عدد كبير من الخلايا داخل الخلية الأم ، وذلك لضمان أن ترثها الخلايا الابنتان بنجاح..

يتم العثور على الشبكة الإندوبلازمية خلال فترة الواجهة الخلوية بشكل مستمر مع غشاء الخلية ويتم تنظيمه بواسطة أنبوب صغير الخلية الهيكلية (Brill، Hime، Scharer-Schuksz، & Fuller، 2000).

بعد دخول مرحلة الانقسام ، تحرر إعادة تنظيم الأنابيب الدقيقة الشبكة الإندوبلازمية المجزأة إلى الحد الذي ينكسر فيه المظروف الأساسي. من المحتمل أيضًا أن يكون جهاز Golgi مجزأًا ، على الرغم من أنه يبدو أنه في بعض الخلايا يتم توزيعه من خلال الشبكة لتظهر لاحقًا في الطور..

الانقسام دون خلوي

على الرغم من أن الانقسام الخلوي عادة يتبعه تقسيم السيتوبلازم ، إلا أن هناك بعض الاستثناءات. تمر بعض الخلايا بعدة عمليات لانقسام الخلايا دون تقسيم السيتوبلازم.

على سبيل المثال ، يمر جنين ذبابة الفاكهة خلال 13 مرحلة من الانقسام النووي قبل حدوث الانقسام السيتوبلازمي ، مما ينتج عنه خلية كبيرة تضم ما يصل إلى 6000 نواة..

يهدف هذا الترتيب في الغالب إلى تسريع عملية التنمية المبكرة ، حيث لا يتعين على الخلايا أن تستغرق وقتًا طويلاً حتى تمر بجميع مراحل الانقسام الخلوي المتضمنة في التحلل الخلوي..

بعد حدوث هذا الانقسام النووي السريع ، يتم إنشاء الخلايا حول كل نواة في عملية واحدة من الحركات الخلوية ، والمعروفة باسم celurization. تتشكل الحلقات الانكماشية على سطح الخلايا ، ويمتد غشاء البلازما إلى الداخل ويتكيف مع كل نواة.

تحدث عملية الانقسام الخالي من التحركات الخلوية أيضًا في بعض أنواع خلايا الثدييات ، مثل الخلايا العظمية ، الأرومة الغاذية ، وبعض خلايا الكبد وخلايا عضلة القلب. هذه الخلايا ، على سبيل المثال ، تنمو بطريقة متعددة النواة ، وكذلك بعض الفطر أو ذبابة الفاكهة (Zimmerman ، 2012).

مراجع

1. Alberts، B.، Johnson، A.، Lewis، J.، Raff، M.، Roberts، K.، & Walter، P. (2002). البيولوجيا الجزيئية للخلية. الطبعة الرابعة. نيويورك: علوم الطوق.
2. Biology-Online.org. (12 مارس 2017). علم الأحياء على الإنترنت. تم الحصول عليها من Cytokinesis: biology-online.org.
3. بريل ، ج. أ. ، هيمي ، جي آر. ، شارر شوكسز ، م. ، و فولر ، و. (2000).
4. التعليم ، ن. (2014). تعليم الطبيعة. تم الحصول عليها من cytokinesis: nature.com.
5. Guertin، D. A.، Trautmann، S.، & McCollum، D. (June 2002). تم الاسترجاع من السيتوكينات في حقيقيات النوى: ncbi.nlm.nih.gov.
6. Rappaport، R. (1996). خلوي في الخلايا الحيوانية. نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج.
7. زيمرمان ، أ. (2012). الانقسام الخيطي. الصحافة الأكاديمية.