Генетика
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Наследственные синдромы
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Рекомендуем:
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Механизмы движения хромосом к полюсу

• Кинетохор тянет хромосому к полюсу; это происходит с такой же скоростью, с которой укорачиваются микротрубочки нити кинетохора

• Динеин, находящийся на кинетохоре, тянет хромосому по направлению к полюсу, взаимодействуя с концами деполимеризующихся микротрубочек

• Усилие, возникающее по бокам нити кинетохора, также обеспечивает движение нити, которая тащит за собой хромосому, по направлению к полюсу

Когда нить кинетохора полностью сформировалась, кинетохор начинает тянуть прикрепившуюся хромосому по направлению к полюсу со скоростью 1-2 мкм/мин. Для того чтобы с такой скоростью продвинуться на расстояние 20 мкм, т. е. примерно на половину длины веретена, необходимо 10-20 мин. Согласно расчетам, сила, необходимая для движения объекта, по размеру соответствующего большой хромосоме, на указанное расстояние и с указанной скоростью должна составлять всего 10-8 дин.

Поразительно, что количество энергии, необходимое для развития такого усилия, можно получить при гидролизе всего 20 молекул АТФ!

Однако в процессе митоза создается совершенно другая ситуация. Усилие, необходимое для движения хромосомы, можно измерить по изгибанию тонкой стеклянной иглы, помещенной на ее пути. Эти измерения дали удивительный результат: при перемещении хромосомы к полюсу со скоростью, типичной для митоза, максимальное усилие, которое оказывает на нее веретено, оказалось примерно в 10 000 раз больше, чем следует из расчетов.

Таким образом, скорость движения к полюсу не зависит от силы, приложенной к кинетохору, а определяется некоторыми другими факторами, которые поддерживают скорость постоянной, независимо от величины усилия. Можно провести такую аналогию: неважно сколько лошадиных сил составляет мощность двигателя; скорость движения автомобиля ограничена передаточным числом шестерен коробки передач. Для большинства автомобилей на первой передаче нельзя достигнуть скорости 60 миль/ч.

Для веретена лимитирующим фактором служит скорость деполимеризации микротрубочек нити кинетохора, т. е. последний может продвигаться к полюсу только со скоростью, равной скорости их укорачивания.

Предложено два механизма, обусловливающих движение хромосом к полюсу. Оба работают во время митоза и часто действуют совместно. Один механизм связан с кинетохором, другой с его нитью. Относительный вклад каждого механизма зависит от типа клеток. В клетках позвоночных движение хромосом к полюсам связано с активностью моторных белков микротрубочек, расположенных на кинетохоре, и с движением самой нити кинетохора.

Согласно механизму, напоминающую компьютерную игру «Пакман», моторы, расположенные на кинетохоре, генерируют усилие, за счет которого кинетохор движется к полюсу по мере деполимеризации микротрубочек на конце нити. Таким образом, по мере движения, кинетохор как бы «съедает» конец нити, в связи с чем механизм и получил свое название.

Другой механизм «тянущей нити» предполагает, что усилие генерируется по длине нити кинетохора. При этом к полюсу движется вся нить кинетохора, на конце которой расположен сам кинетохор.

В механизме движения хромосом «Пакман» основную роль играет цитоплазматический динеин, представляющий собой моторный белок микротрубочек, движущийся к минус-концу. Динеин, локализованный на кинетохоре, активно тянет его к полюсу или вслед за разбирающимися плюс-концами микротрубочек.

Во время этого движения за счет сдавления кинетохора и/или влияния факторов, способствующих катастрофе, входящих в его структуру, начинается разборка плюс-концов микротрубочек. Динеин также участвует в начальном прикреплении кинетохоров к веретену, когда они могут двигаться к полюсам вдоль боковой поверхности одной микротрубочки со скоростью более 40 мкм/мин.

Механизм тянущей нити основан на движении (токе) субъединиц тубулина, которое происходит от одного конца кинетохорного пучка к другому. Субъединицы включаются в каждую микротрубочку на кинетохоре, а затем по ней мигрируют к полюсу, где высвобождаются. Пока включение субъединиц со стороны кинетохора уравновешивается их потерей на полюсе, нить сохраняет постоянную длину и кинетохор не движется.

Однако, если включение тубулиновых субъединиц со стороны кинетохора прекращается, а их удаление со стороны полюса продолжается, кинетохор будет двигаться к полюсу. Таким образом, поток представляет собой компонент силы, движущей кинетохор с прикрепленной к нему хромосомой к полюсу веретена.

Механизм продвижения хромосом к полюсу
Моторы кинетохора обеспечивают его движение к полюсу по микротрубочкам нити кинетохора.
По мере движения кинетохора, позади мотора происходит деполимеризация микротрубочек.
В то же время под действием других сил вся нить кинетохора движется к полюсу где также из микротрубочек теряются субъединицы тубулина.
Если на нити кинетохора сделать отметку (показана черным), то, по мере движения хромосомы, расстояние от нее до кинетохора и до полюса будет сокращаться.

- Читать далее "Механизм конгрессии хромосом"


Оглавление темы "Митоз":
  1. Образование и строение кинетохора
  2. Захват и стабилизация микротрубочек кинетохорами
  3. Типы прикрепления хромосом к кинетохорам
  4. Механизмы сокращения и удлинения нитей кинетохора
  5. Механизмы движения хромосом к полюсу
  6. Механизм конгрессии хромосом
  7. Регуляция конгрессии хромосом
  8. Контроль перехода метафазы в анафазу кинетохорами
  9. Характеристика фаз анафазы митоза
  10. Что происходит в телофазе митоза?
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Поиск по сайту: