Разделянето на прокариотни клетки

Прокариотна клетка разделяне - образуването на дъщерни клетки на Прокариотните майка. Основните събитията от клетъчния цикъл прокариоти и еукариоти двете са ДНК репликация и клетъчното делене. Hallmark разделяне прокариотна клетка се реплицира ДНК директно участват в процеса на разпад [1]. В повечето случаи прокариотни клетки се делят за да образуват две еднакви по размер дъщерни клетки, обаче, този процес понякога се нарича двоичен делене. Тъй като повечето от прокариотни клетки са клетъчна стена. придружено от образуване на двоен разделение преграда - дяла между дъщерните клетки, които след това разделени на средна. Метод прокариотна клетка участък е изследвана подробно например Ешерихия коли [2].

Разделянето на грам-отрицателни бактерии

Разкриване разделяне механизъм Грам улеснява изследването на мутантни щамове на E.coli. в които се нарушава този механизъм. В резултат на мутации. които влияят гени. участващи в клетъчното делене, могат да бъдат генерирани тези фенотипове:

влакна - дълги клетки, които се образуват, когато не се формира преграда за една или друга причина. Нишките са от няколко типа:
- съдържащ множество нуклеоиди. равномерно разпределени по дължината на клетката. В тези щамове, ДНК разделяне се провежда обикновено, но въпреки това не се образува преградата; те се наричат FTS - [3] (от температурата чувствителни на английски образуване на филаменти.);
- Нуклеоидът съдържащ само около средата на клетката. В този случай, причината за образуването на нишки са нарушения в синтеза на ДНК. щамове наречени съответно ДНК - [4];
- съдържащ множество нуклеоиди средната клетка. След по-близо до краищата на такива клетки може да се образува преграда и по този начин се образува не-ядрени клетки (вж. По-долу). Тези събития са резултат от смущения в механизма на ДНК сегрегация съответстващ щамове често наричани Par - [4] (от английски дял.);
minicells - малки, лишени от ДНК на клетката. Minicells се образуват, когато формира чрез разделяне на по-голям един преграда или тя е на грешното място. Щамове с такива заболявания, наречени Мин - [5] (от английски миниатюрни.);
безядрени клетки - нормален размер клетки, лишени от ДНК. Както бе споменато по-горе, не-ядрени клетки могат да бъдат образувани от влакна от тип Par -. В същото време, при определени мутации, например Мук - (Jap от mukaku -. Anuclear) в популация от клетки могат да бъдат открити само anuclear клетки в отсъствието на влакна. Въпреки това, този фенотип е свързан също с увредена ДНК сегрегация [6].

Молекулното механизма на делене

Формиране включващи милувки Z-пръстен

Централна роля в грам-отрицателни бактерии разделяне клетка играе преграден пръстен - пръстеновиден органел, приблизително в средата клетки и способността да се свие, образувайки свиване между две нови дъщерни клетки. Възрастни преграден пръстен комплекс е протеинов комплекс, състоящ се от повече от дузина различни протеини. Десет от тях (FtsA, В, I, K, L, М, Q, W, Z и ZipA) са абсолютно необходими за образуването на преградата, и смущения в работата си води до образуването на нишка тип FTS - [2]. Останалите компоненти не са абсолютно необходими, техните функции могат да се припокриват. Образуването на септума пръстен се осъществява в няколко етапа, нови протеини са свързани една по една в следния ред: FtsZ → FtsA / ZipA → FtsK → FtsQ → FtsL / FtsB → FtsW → FtsI → FtsN [7].

Протеини, принадлежащи към септума пръстен, освен на FtsZ, могат да бъдат разделени в няколко класа функции:

модулиране монтаж на нишки FtsZ (FtsA, ZipA, ZapA, ZapB);
свързване Z-пръстен мембрана (FtsA, ZipA);
координиране на образуването на преградата с ДНК сегрегация (FtsK);
синтезиране (модулиране) пептидогликан (FtsI, FtsW);
хидролизиране пептидогликановия на дъщерни клетки несъответствия (AMIC, ENVC).

Въпреки това, за много протеини преграден пръстен точна функция е все още неизвестен [8].

Получаване на Z-пръстени

Незрялото форма на преградната пръстен нарича Z-пръстена, от името на FtsZ протеин, който играе ключова роля в неговото формиране. Въпреки това, следва да се отбележи, че често отношение на септума пръстен и Z-пръстените се използват като синоними, така че във всеки случай е необходимо да се предвиди особено [2]. FtsZ протеин се стреми да оформи дълга влакнеста структура. След разделяне FtsZ форми съседни вътрешната мембрана спирала на усукани по протежение на оста на клетката. Тази спирала се променя непрекъснато позицията си бързо и се колебае от единия полюс на другите клетки [9] [10]. По времето на завършване на ДНК репликация спирала FtsZ свива, в резултат на Z-пръстен, в средата на клетката [11]. Има всички основания да се предположи, че Z-пръстен е в действителност също кратко здраво спирала. [10]

Протеин FtsZ - тубулин прокариотна хомолог с подобна третична структура [1]. Това предполага, че асоциирането на FtsZ в Z-пръстен да напомня за събиране на микротубулите еукариоти. FtsZ, като тубулин има GTPase активност. Хидролиза на GTP осигурява FtsZ полимеризация за получаване на линейни протофиламентите. Z-пръстен - динамична структура: FtsZ молекули, съставляващи пръстена постоянно заменя с молекули на цитоплазмен басейна [12] [13].

Самата FtsZ няма афинитет към мембраната. образуване на пръстенна структура на протофиламентите, фиксиране им във вътрешната мембрана и стабилизирането на Z-пръстени осигуряват FtsA протеини и ZipA, които взаимодействат с FtsZ директно и независимо. ZipA - неразделна вътрешната мембранен протеин, FtsA - цитоплазмен протеин, който въпреки това може да се свърже към мембраната поради определена последователност на аминокиселина в С-края. ZipA, както изглежда, е характерна само на гама-протеобактерии. докато FtsA по-гъвкав [2]. Z-пръстен в E.coli може да се образува в отсъствието на един от тези протеини, но не и двете едновременно, което показва, техните припокриващи функции [14] [15].

още два протеин - ZapA и ZapB - включени в Z-пръстените на ранен етап, но тяхното присъствие не е строго необходимо за неговото формиране [2] [16] [7]. Zapa - гъвкав за много прокариотна протеин, но ZapB, по всяка вероятност, има само гама-протеобактерии. Zapa FtsZ свързва директно и ZapB свързани с ZapA. Интересното е, че ZapB образува друг пръстенна структура, която се намира по-далеч от мембраната от Z-пръстен. Функцията на тези протеини все още не е напълно установена, но се предполага, че те са замесени в конвертирането на FtsZ в спирала Z-пръстен, и в последващо стабилизиране на Z-пръстени [7].

Узряване на септума пръстен

Z-пръстен съществува в описаната форма на 14-21 минути (в зависимост от скоростта на делене), и едва след това се присъединява към него всички други ключови протеини от FtsQ [17]. По кое време се присъедини FtsK, все още не е точно определена. Останалите протеини са включени в септума пръстен почти едновременно в продължение на 1-3 минути. До момента, в който започва да се съберат преграден пръстен, Z-пръстен стимулира синтеза на пептидогликан в центъра на клетката, така че клетката започва да се удължи. Молекулното Механизмът на този процес, обаче, все още не е установена [17] [2].

Един от последните в септума пръстен включват протеини, отговорни за синтеза на пептидогликан полярен (FtsW, FtsI) и протеини, които осигуряват частична хидролиза на пептидогликан на границата между две клетки (AMIA, B, C, ENVC, NlpD) [2].

образуване на стеснението

Крайният етап на разделяне прокариотни клетки е образуването на стеснението и окончателното разделяне на две нови клетки. милувки образуване засяга всички компоненти на клетъчната стена (вътрешната мембрана слой на пептидогликан и външната мембрана). Има основание да се смята, че през вътрешната мембрана инвагинация на съответства Z-пръстен, но как точно го предава напрежение към мембраната, все още не е известна. Успоредно с този процес ензими септални пръстени са синтезирани (или модифицирани специално съществуващи) пептидогликан Преграда [2] [17]. След образуването на преградата, работи peptidoglikangidrolazy че бъдещите клетки, разделени един от друг. Процесът на разделяне на инвагинация и изолирането на външната мембрана на клетките.

бележки

Вижте това, което "разделението на прокариотни клетки" в други речници:

клетъчно делене - ембриология на животни клетъчното делене - образуването на нови клетки от вече съществуващите. В прокариотни клетки - бактериален - се извършва чрез равномерно двоичен делене. В еукариотните клетки, има три възможности за клетъчното делене ... ... Обща ембриология: Речник

Кейдж - В този мандат, има и други приложения, вижте клетка (пояснение) .. Човешки кръвни клетки (SEM) ... Wikipedia

Живата клетка - клетка е основната единица на структурата и функционирането на всички живи организми (с изключение на вируси, които често са посочени като неклетъчни форми на живот), които има собствен метаболизъм, с възможности за самостоятелно съществуване, ... ... Wikipedia

Cell (биология) - единица клетъчна структура на основния и функционирането на всички живи организми (с изключение на вируси, които често са посочени като неклетъчни форми на живот), които има собствен метаболизъм, способна самостоятелно съществуване, ... ... Wikipedia

Еукариотите -. Ядрена Scientific класификация superkingdom: еукариоти латинското наименование на царство Гъби Растения протисти Eucaryota ... Уикипедия