Tabla de Contenidos
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, δηλαδή εκείνα που αποτελούν πρωτίστες , μύκητες, φυτά και ζώα, παρουσιάζουν μια σκαλωσιά παρόμοια με έναν σκελετό, τον λεγόμενο κυτταροσκελετό (ετυμολογικά, «κυτταρικός σκελετός»). Αυτός ο κυτταροσκελετός διατηρεί το σχήμα και την εσωτερική οργάνωση των οργανιδίων, επιτρέπει διάφορες κινήσεις και μεσολαβεί στη διέλευση δομών και ουσιών σε ενδοκυτταρικό επίπεδο. Ένα από τα συστατικά του κυτταροσκελετού είναι οι μικροσωληνίσκοι., οι οποίες είναι σωληνοειδείς δομές που αποτελούνται από πρωτεΐνες που ονομάζονται άλφα και βήτα τουμπουλίνες. Μεταξύ άλλων λειτουργιών, οι μικροσωληνίσκοι συμμετέχουν στην κυτταρική διαίρεση διευκολύνοντας την κίνηση των χρωμοσωμάτων, τα οποία με τη σειρά τους είναι δομές που αποτελούνται από δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, το μόριο που μεταφέρει το γενετικό υλικό.
Πολλοί τύποι ευκαρυωτικών κυττάρων έχουν μια εξειδικευμένη σειρά μικροσωληνίσκων που ονομάζονται κεντρόλια, τα οποία βρίσκονται στην περιοχή του κυτταροπλάσματος κοντά στο πυρηνικό περίβλημα που είναι γνωστό ως κεντρόσωμα. Στα διαιρούμενα κύτταρα, τα κεντρόλια εμφανίζονται να περιβάλλονται από μια ομάδα κοντών νημάτων διατεταγμένων σε σχήμα αστεριού: τους αστέρες.
Η λειτουργία των αστέρων κατά την κυτταρική διαίρεση
Πριν εισέλθουν στην κυτταρική διαίρεση, κατά τη διάρκεια ενός σταδίου που ονομάζεται μεσόφαση, τα κύτταρα αντιγράφουν το γενετικό τους υλικό, τα οργανίδια τους και δομές όπως το κεντρόσωμα τους (μαζί με τα κεντρόλια που περιέχει). Προς το τέλος της μεσόφασης, το διπλό κεντρόσωμα διασπάται, αφήνοντας δύο κεντροσώματα, το καθένα με ένα ζεύγος κεντρόλων.
Μόλις τελειώσει η μεσοφάση, τα κύτταρα ξεκινούν την κυτταρική τους διαίρεση μπαίνοντας στην πρόφαση, ένα στάδιο κατά το οποίο οι μικροσωληνίσκοι αναδιοργανώνονται για να σχηματίσουν μια δομή που ονομάζεται μιτωτική άτρακτος. Ο σχηματισμός ατράκτου προηγείται της εμφάνισης αστέρων: κάθε αστέρας μεταναστεύει σε αντίθετες θέσεις μέσα στο κελί, καθιερώνοντας έτσι τους πόλους από τους οποίους θα σχηματιστεί η άτρακτος.
Η ήδη σχηματισμένη μιτωτική άτρακτος αποτελείται από τρεις τύπους ινών: τους αστέρες, που περιβάλλουν τις κεντρόλες και των οποίων τα άκρα ακτινοβολούν προς όλες τις κατευθύνσεις. τους μικροσωληνίσκους κινετοχώρης, οι οποίοι είναι προσαρτημένοι στο ένα άκρο στις κινετοχορίες κάθε διπλασιασμένου χρωμοσώματος. και πολικούς ή διαπολικούς μικροσωληνίσκους, οι οποίοι αναπτύσσονται χωρίς να βρουν κινετοχώρη για να προσκολληθούν.
Στο τέλος της προφάσης και στην αρχή του επόμενου σταδίου, της μετάφασης, οι μικροσωληνίσκοι των αστέρων είναι πολύ πιο πολλοί και μικρότεροι από ό,τι στη μεσόφαση και δεν έρχονται σε επαφή με το περιβάλλον ζεύγος κεντρολίων.
Στο επόμενο στάδιο, την ανάφαση, η άτρακτος επιμηκύνεται λόγω της δράσης των πρωτεϊνών που σχηματίζουν γέφυρες μεταξύ των πολικών μικροσωληνίσκων, τραβώντας τους προς τον πόλο από τον οποίο προήλθαν. Άλλοι τύποι πρωτεϊνών δεσμεύουν τους μικροσωληνίσκους του αστέρα με τη μεμβράνη ή τις πρωτεΐνες του υποκείμενου κυττάρου (δηλαδή, ένα από τα κύτταρα που θα παραμείνουν μετά την αποσύνθεση του αρχικού διαιρούμενου κυττάρου). Αυτό συμβάλλει στη μετατόπιση των κεντρολίων και των αστέρων, στην επιμήκυνση του κυττάρου και στο να γίνουν πιο σφαιρικοί οι πόλοι του κυττάρου πριν από το διαχωρισμό των θυγατρικών κυττάρων.
Ακριβώς, ο διαχωρισμός των θυγατρικών κυττάρων ή η κυτταροκίνηση παράγεται από τον στραγγαλισμό του κυτταροπλάσματος. Εδώ, ο ρόλος των μικροσωληνίσκων της ατράκτου δεν είναι πολύ σαφής, λαμβάνοντας υπόψη πειράματα στα οποία έχουν αφαιρεθεί μετά τη μετάφαση σε κύτταρα σκαντζόχοιρου, στα οποία η κυτοκίνηση συμβαίνει κανονικά και ο αστέρας εξαφανίζεται στην άτρακτο.τελοφάση, στάδιο μετά την ανάφαση και πριν από τον διαχωρισμό του κυτταροπλάσματος.
Το ερώτημα σχετικά με τον ρόλο των αστέρων στην κυτταροκίνηση δεν είναι το μόνο που εκκρεμεί προς επίλυση. Μεταξύ άλλων ζητημάτων, απομένει να προσδιοριστεί ο μηχανισμός που επιτρέπει να μην αλλάζει η ακτίνα κάθε μικροσωληνίσκου αστέρα καθώς διαστέλλεται, να προσδιοριστεί ο μηχανισμός διαχωρισμού του αστέρα από το κεντρόσωμα και να καθοριστεί πώς αναστέλλεται η ανάπτυξή του. Όλα αυτά τα ερωτήματα απαιτούν τη μελέτη νέων μοριακών, βιοχημικών και βιοφυσικών μηχανισμών.
Πηγές
Alfredo de Jesús Rodríguez-Gómez, Sara Frias-Vázquez. Η μίτωση και η ρύθμισή της . Παιδιατρικός νόμος του Μεξικού. 35(1): 55-86, 2014.
Paniagua, R., Nistal, M., Sesma, P., Álvarez-Uría, M., Fraile, B., Anadón, R., Sáez, F. Cellular Biology . 3η έκδοση. McGraw Hill Inter-American., Μαδρίτη, 2007.
TJ Mitchison, M. Wühr, P Nguyen, K. Ishihara, A. Groen και CM Field. Ανάπτυξη, αλληλεπίδραση και τοποθέτηση αστέρων μικροσωληνίσκων σε εξαιρετικά μεγάλα εμβρυϊκά κύτταρα σπονδυλωτών . Κυτοσκελετός (Hoboken) . 69(10): 738–750, 2012. doi:10.1002/cm.21050.
