Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Инвагинация плазменной мембраны в месте деления клетки
Plasma membrane invagination at the cell division site
В клеточной биологии, борозда деления – это углубление на поверхности клетки, которое инициирует процесс расщепления, посредством которого животные клетки и некоторые водоросли подвергаются цитокинезу, финальному разделению мембраны в процессе деления клетки. Те же белки, которые отвечают за мышечное сокращение – актин и миозин – начинают процесс формирования бороздки деления, создавая актомиозиновое кольцо. В этом процессе также участвуют другие белки цитоскелета и белки, связывающиеся с актином.
In cell biology, the cleavage furrow is the indentation of the cell's surface that begins the progression of cleavage, by which animal and some algal cells undergo cytokinesis, the final splitting of the membrane, in the process of cell division. The same proteins responsible for muscle contraction, actin and myosin, begin the process of forming the cleavage furrow, creating an actomyosin ring. Other cytoskeletal proteins and actin binding proteins are involved in the procedure.
Механизм
Растительные клетки не осуществляют цитокинез именно этим способом, но обе процедуры не являются полностью различными. Клетки животных формируют актин-миозиновое сократительное кольцо в экваториальной области клеточной мембраны, которое сжимается, образуя расщелительную борозду. В растительных клетках секреты везикул Гольджи формируют клеточную пластинку или перегородку на экваториальной плоскости клеточной стенки под действием микротрубочек фрагмопласта. Расщелительная борозда в клетках животных и фрагмопласт в растительных клетках – это сложные структуры, состоящие из микротрубочек и микрофиламентов, которые способствуют окончательному разделению клеток на две идентичные дочерние клетки.
Plant cells do not perform cytokinesis through this exact method but the two procedures are not totally different. Animal cells form an actin myosin contractile ring within the equatorial region of the cell membrane that constricts to form the cleavage furrow. In plant cells, Golgi vesicle secretions form a cell plate or septum on the equatorial plane of the cell wall by the action of microtubules of the phragmoplast. The cleavage furrow in animal cells and the phragmoplast in plant cells are complex structures made up of microtubules and microfilaments that aide in the final separation of the cells into two identical daughter cells.
Клеточный цикл
Клеточный цикл начинается с интерфазы, когда ДНК реплицируется, клетка растет и готовится к митозу. Митоз включает в себя четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Профаза – это начальная фаза, когда появляются веретена деления, которые перемещают хромосомы к противоположным полюсам. Этот веретенообразный аппарат состоит из микротрубочек, микрофиламентов и сложной сети различных белков. Во время метафазы хромосомы выстраиваются в ряд с помощью веретена деления в середине клетки вдоль экваториальной пластинки. Хромосомы перемещаются к противоположным полюсам во время анафазы и остаются прикрепленными к нитям веретена деления своими центромерами. Образование бороздки расщепления в животных клетках вызвано кольцом актиновых микрофиламентов, называемым сократительным кольцом, которое формируется во время ранней анафазы. Миозин присутствует в области сократительного кольца, поскольку в этой области преобладают концентрированные микрофиламенты и актиновые нити. Актиновые нити здесь как уже существующие, так и вновь образованные. Расщепление обеспечивается этими моторными белками – актином и миозином, которые также участвуют в сокращении мышц. Во время клеточного расщепления сократительное кольцо сжимается вокруг цитоплазмы клетки, пока цитоплазма не перетянется, образуя две дочерние клетки. Во время последней фазы митоза, телофазы, бороздка формирует межклеточный мостик, используя нити митотического веретена деления. Было показано, что фосфатидилэтаноламин присутствует в это время, что указывает на его возможную роль в перемещении между плазматической мембраной и сократительным кольцом. Затем мостик разрушается и повторно запечатывается, образуя две идентичные дочерние клетки во время цитокинеза. Разрыв формируется микротрубочками, а повторное запечатывание происходит посредством кальций-зависимой экзоцитозы с использованием везикул Гольджи. Механизм расщепления в животных клетках представляет собой сложную сеть актиновых и миозиновых нитей, везикул Гольджи и кальций-зависимых каналов, позволяющую клетке разделяться, запечатываться и образовывать новые дочерние клетки с полноценными мембранами.
The cell cycle begins with interphase when the DNA replicates, the cell grows and prepares to enter mitosis. Mitosis includes four phases: prophase, metaphase, anaphase, and telophase. Prophase is the initial phase when spindle fibers appear that function to move the chromosomes toward opposite poles. This spindle apparatus consists of microtubules, microfilaments and a complex network of various proteins. During metaphase, the chromosomes line up using the spindle apparatus in the middle of the cell along the equatorial plate. The chromosomes move to opposite poles during anaphase and remain attached to the spindle fibers by their centromeres. Animal cell cleavage furrow formation is caused by a ring of actin microfilaments called the contractile ring, which forms during early anaphase. Myosin is present in the region of the contractile ring as concentrated microfilaments and actin filaments are predominant in this region. The actin filaments here are both pre existing and new. Cleavage is driven by these motor proteins, actin and myosin, which are the same proteins involved with muscle contraction. During cellular cleavage, the contractile ring tightens around the cytoplasm of the cell until the cytoplasm is pinched into two daughter cells. During the final phase of mitosis, telophase, the furrow forms an intercellular bridge using mitotic spindle fibers. Phosphatidylethanolamine has been shown to be present during this time, which indicates that it may play a role in movement between the plasma membrane and contractile ring. The bridge is then broken and resealed to form two identical daughter cells during cytokinesis. The breakage is formed by microtubules and the resealing is negated by calcium dependent exocytosis using Golgi vesicles. The cleavage furrow mechanism in animal cells is a complex network of actin and myosin filaments, Golgi vesicles and calcium dependent channels enabling the cell to break apart, reseal and form new daughter cells with complete membranes.