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 сокращения и удлинения нитей кинетохора

• На всех стадиях митоза на прикрепленных кинетохорах действуют силы, направленные к полюсам

• Нити кинетохоров закрепляются около полюсов

• Прикрепление может зависеть от матрикса веретена, содержащего белок NuMA и несколько моторных белков

• Нити кинетохоров изменяют свою длину при добавлении к концам или отщеплении от них тубулиновых субъединиц

• При изменении длины нитей кинетохоры и полюса могут оставаться прикрепленными к их концам

Вопрос «Как движутся хромосомы?» возник с момента открытия митоза. В 1880 г. Флемминг сформулировал проблему, написав: «Мы не знаем, что служит непосредственной причиной движения или изменения локализации нитей ядерной структуры: сами нити, нечто вне их, или и то, и другое» (говоря современным языком, «нити» Флемминга — это конденсированные хромосомы, а «ядерная фигура» — митотическое веретено).

Сейчас мы знаем, что сила, направленная к полюсам веретена, начинает действовать на кинетохор, как только последний прикрепился к веретену. Мы также знаем, что эта сила действует на всех фазах митоза и что ее эффект всегда реализуется по одному и тому же механизму. Таким образом, движение хромосомы к полюсам в прометафазе при конгрессии происходит по тому же механизму, который обусловливает ее движение к полюсу в анафазе.

Для того чтобы хромосомы могли двигаться под действием силы, приложенной к кинетохорам, их нити должны быть определенным образом закреплены. Без этого хромосомы оставались бы на одном месте и вращались вокруг микротрубочек, вместо того чтобы двигаться по ним к полюсам. В экспериментах с использованием микроманипуляторов с помощью тонкой стеклянной иглы можно перемещать отдельные хромосомы.

Матрикс веретена
В веретене белок NuMA образует разветвленную сеть — матрикс, который окружает микротрубочки и способствует их закреплению и организации на полюсах.
Связанные с матриксом моторы, вероятно, обеспечивают там динамику микротрубочек, в том числе оттягивание к ним нитей кинетохора.
На вставке представлена иммунофлуоресцентная фотография метафазной клетки.
Белок NuMA окрашен красным цветом, хромосомы — синим.

Оказалось, что хромосому трудно отодвинуть от полюса, однако сравнительно легко переместить в боковых направлениях. Это позволяет сделать вывод о том, что кинетохорные микротрубочки наиболее прочно прикрепляются к полюсам веретена своими минус-концами.

Все микротрубочки веретена, в том числе входящие в состав нити кинетохора, окружены матриксом веретена. В прикреплении нити кинетохора участвуют белки матрикса веретена. Одним из основных компонентов матрикса является белок NuMA, который играет важную роль в поддержании структурной целостности веретена. Содержание NuMA в веретене зависит от плотности микротрубочек.

Как показано на рисунке, плотность микротрубочек в направлении от полюсов к экватору постепенно убывает. Таким образом, NuMA в основном сконцентрирован у полюсов. Матрикс также содержит моторные белки микротрубочек Eg5 и HSET, которые представляют собой кинезиноподобные белки. Белок HSET проявляет необычное свойства, поскольку, так же как и цитоплазматический динеин, движется в направлении минус-концов микротрубочек веретена.

Поэтому он также накапливается у полюсов веретена. Согласно современной модели, описывающей прикрепление кинетохорных микротрубочек, эти моторные белки связаны с NuMA, который окружает микротрубочки вблизи от минус-конца. Будучи связанными с NuMA, моторы также взаимодействуют со стенками микротрубочек, создавая усилие, противодействующее их движению, и служат эффективной связкой.

Когда кинетохор отодвигается от полюса, как это периодически происходит при конгрессии, должна происходить элонгация его нити. Аналогичным образом, когда он движется к полюсу, нить укорачивается.

Удлинение микротрубочек нити кинетохора происходит за счет добавления со стороны кинетохора субъединиц тубулина. При укорачивании микротрубочек наблюдается потеря субъединиц тубулина как со стороны кинетохора, так и на полюсах. В обоих случаях, для того чтобы оставаться постоянно прикрепленным к пучку, в процессе добавления или потери субъединиц кинетохор должен каким-то образом удерживаться на концах микротрубочек.

Прикрепление другого конца нити к полюсу также должно иметь сложную организацию, с тем чтобы обеспечить потерю субъединиц, происходящую при ее укорачивании. Механизмы процессов, происходящих на концах нити, остаются невыясненными. Возможно, что прикрепление обоих концов определяется, главным образом, белковыми моторами. Предполагается, что связывание с кинетохором происходит с участием кинезиноподобного белка, CENP-E, представляющего собой моторный белок, связывающийся с плюс-концами микротрубочек, а также белков центромеры, которые способствуют укорачиванию плюс-концов микротрубочек.

Нити кинетохора
Для перемещения по веретену биориентированной хромосомы требуется одновременный и скоординированный рост и укорачивание ее двух кинетохоровых нитей.
Изменение длины нитей происходит за счет добавления или потери тубулиновых субъединиц.

- Читать далее "Механизмы движения хромосом к полюсу"


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: