유사 분열 방추 : 구조, 형성, 기능 및 진화 - 생물학 - 2026

분열 무채색 스핀들 또한 유사 분열 장치 라 함은, 세포 분열 (유사 분열 및 감수 분열) 동안 형성되는 자연 단백질의 미세 소관 이루어진 셀룰러 구조이다.

무색이란 용어는 오르세 인 A 또는 B 염료로 염색하지 않는다는 사실을 말하며, 방추는 세포 분열로 인해 두 딸 세포 사이에 유전 물질의 균등 한 분포에 참여합니다.

그림 1. 무색 또는 유사 분열 스핀들에 의한 자매 염색 분체의 분리 과정 요약. 출처 : Wikimedia Commons의 Silvia3 작성

세포 분열은 감수 분열 세포 인 배우자와 유기체의 성장 및 발달에 필요한 체세포가 접합체에서 생성되는 과정입니다.

두 개의 연속적인 분열 사이의 전환은 세포주기를 구성하며, 그 기간은 세포의 유형과 노출되는 자극에 따라 크게 달라집니다.

진핵 세포 (진핵 세포 및 막으로 구분 된 세포 기관을 가진 세포)의 유사 분열 동안 S 기, 전립 기, 전립 기, 중기, 후기, 말기 및 인터페이스와 같은 여러 단계가 발생합니다.

염색체는 처음에 응축되어 염색체라고하는 두 개의 동일한 필라멘트를 형성합니다. 각 염색체는 이전에 생성 된 두 개의 DNA 분자 중 하나를 포함하며, 중심체 (centromere)라는 영역에 의해 결합되어 세포 분열 전에 극으로 이동하는 과정에서 기본적인 역할을합니다.

유사 분열은 유기체의 일생 동안 일어납니다. 인간의 삶에서 약 ^{1017 개의} 세포 분열 이 신체에서 발생하는 것으로 추정 됩니다. 마이 오틱 분열은 배우자 생산 세포 또는 성 세포에서 발생합니다.

구조와 형성

세포 골격과의 관계

무채색 스핀들은 단백질 미세 섬유 또는 세포 미세 소관의 세로 시스템으로 간주됩니다. 그것은 세포 분열시, 염색체 중심체와 세포 극의 중심체 사이에 형성되며 동일한 양의 유전 정보를 가진 딸 세포를 생성하기 위해 염색체의 이동과 관련이 있습니다.

중심체는 미세 소관이 무색 방추와 세포 골격 모두에서 시작되는 영역입니다. 이 방추 미 세관은 세포 골격에서 빌린 튜 불린 이량 체로 구성됩니다.

유사 분열이 시작되면 세포의 세포 골격의 미세 소관 네트워크가 분리되고 무채색 방 추가 형성됩니다. 세포 분열이 발생한 후 스핀들이 분리되고 세포 골격의 미세 소관 네트워크가 재구성되어 세포가 휴식 상태로 돌아갑니다.

유사 분열 장치에는 세 가지 유형의 미세 소관이 있다는 것을 구별하는 것이 중요합니다. 두 가지 유형의 방추 미 세관 (kinetochore 및 극성 미 세관)과 한 가지 유형의 aster microtubule (astral microtubules)입니다.

무채색 스핀들의 양측 대칭은 두 반쪽을 함께 유지하는 상호 작용 때문입니다. 이러한 상호 작용은 다음과 같습니다. 양쪽 측면, 극성 미세 소관의 겹치는 양 끝 사이; 또는 그것들은 동역학의 미세 소관과 자매 염색 분체의 동역학 사이의 최종 상호 작용입니다.

세포주기 및 무채색 방추 : S 기, 전립 기, 전립 기, 중기, 후기, 텔로 기 및 인터페이스.

DNA 복제는 세포주기의 S 단계에서 발생하고, 전단계 동안 중심체의 이동은 세포의 반대 극을 향해 발생하고 염색체도 응축됩니다.

프로 메타 페이즈

prometaphase에서는 미세 소관의 조립과 핵으로의 침투 덕분에 유사 분열 기계가 형성됩니다. 중심체에 의해 연결된 자매 염색 분체가 생성되고 이들은 차례로 미세 소관에 결합합니다.

중기

중기 동안 염색체는 세포의 적도면에 정렬됩니다. 스핀들은 중앙 유사 분열 스핀들과 한 쌍의 과꽃으로 구성됩니다.

각 애 스터는 중심체에서 세포 피질로 확장되는 별 모양으로 배열 된 미 세관으로 구성됩니다. 이 아스트랄 미세 소관은 염색체와 상호 작용하지 않습니다.

그런 다음 애 스터는 중심체에서 세포 피질로 방사되고 전체 유사 분열 장치의 위치와 세포질 분열 동안 세포 분열 평면을 결정하는 데 모두 참여한다고합니다.

아나 페이즈

나중에 아나 페이즈 동안 무색 방추의 미세 소관은 키 네토 코어를 통해 염색체의 양성 말단에 고정되고 중심체에는 음성 말단에 고정됩니다.

자매 염색체가 독립적 인 염색체로 분리됩니다. kinetochore microtubule에 부착 된 각 염색체는 세포 기둥으로 이동합니다. 동시에 세포 극의 분리가 발생합니다.

말기 및 세포질 분열

마지막으로, 텔로 페이즈와 사이 토키네 시스 동안 딸핵 주위에 핵막이 형성되고 염색체는 응축 된 모습을 잃습니다.

유사 분열 스핀들은 미세 소관이 해중합되고 인터페이스로 들어가는 세포 분열이 발생함에 따라 사라집니다.

염색체 이동 메커니즘

그러나 염색체가 극으로 이동하고 이후 극이 서로 분리되는 메커니즘은 정확히 알려져 있지 않습니다. kinetochore와 그것에 부착 된 스핀들의 microtubule 사이의 상호 작용이이 과정에 관여하는 것으로 알려져 있습니다.

각 염색체가 해당 극쪽으로 이동함에 따라 부착 된 미세 소관 또는 운동 맥락막 미세 소관의 해중합이 발생합니다. 이러한 해중합은 스핀들의 미세 소관에 부착 된 염색체의 수동적 움직임을 생성 할 수 있다고 믿어집니다.

또한 ATP의 가수 분해로 인한 에너지가 사용되는 키 네토 코레와 관련된 다른 운동 단백질이있을 수 있다고 믿어집니다.

이 에너지는 미세 소관을 따라 염색체가 중심체가있는 "적음"이라고하는 끝까지 이동하도록 유도합니다.

한꺼번에, kinetochore 또는 "플러스"말단에 결합하는 미세 소관 끝의 해중합이 발생할 수 있으며, 이는 또한 염색체의 이동에 기여합니다.

함수

무색 또는 유사 분열 방추는 키 네토 코어를 통해 염색체를 고정하고, 세포 적도와 정렬하며, 마지막으로 분열 전 세포의 반대 극으로 염색체 이동을 지시하여 분포를 허용하는 세포 구조입니다. 2 개의 생성 된 딸 세포 사이의 유전 물질의 균등화.

이 과정에서 오류가 발생하면 염색체 부족 또는 과잉이 생성되어 비정상적인 발달 패턴 (배아 발생 중 발생) 및 다양한 병리 (개인 출생 후 발생)로 해석됩니다.

확인할 기타 기능

진화 적으로, 그것은 각 단계가 미세 소관 운동 단백질에 의해 수행되는 고도로 중복 된 메커니즘으로 선택되었습니다.

미세 소관의 진화 적 획득은 환경에서 진핵 세포가 이러한 무색 방추 구조를 나타내는 원핵 세포를 흡수하는 내 공생 과정 때문이라고 믿어집니다. 이 모든 것은 유사 분열이 시작되기 전에 일어 났을 수 있습니다.

이 가설은 미세 소관 단백질 구조가 원래 추진 기능을 수행했을 수 있음을 시사합니다. 그런 다음 그들이 새로운 유기체의 일부가되었을 때 미세 소관은 세포 골격을 구성하고 나중에는 유사 분열 기계를 구성합니다.

진화 역사에서 진핵 세포 분열의 기본 체계에는 변이가있었습니다. 세포 분열은 주요 과정 인 세포주기의 일부 단계만을 나타냅니다.

참고 문헌

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