Güncel Makale

Mitoz

Uzm. Dr. Ali COŞKUNby Uzm. Dr. Ali COŞKUN

Hücrelerin büyüme ve bölünme döngülerinin tamamı,

DNA’nın kopyalandığı ve

diğer tüm hücresel bileşenlerin iki hücrenin ihtiyaçlarını karşılayacak yeterli miktarda üretildiği “interfaz” adı verilen bir sentez evresini içerir.

Mitoz sırasında bu maddeler yeniden düzenlenir, böylece “sitokinez”den sonra her bir yavru hücre tekrar büyümek ve bölünmek için tamamen donanımlı hale gelir.

Yukarıdaki Şekilde ( Şekil 1 ): Hücresel büyüme ve bölünme döngüsü gösterilmiştir.

( A ) : Hücre döngüsünün ana bölümlerinin şematik gösterimi. İnterfaz (G1, S, G2) sırasında hücre , ikiye dönüşmek için yeterli biyosentezi gerçekleştirir. Mitozda (M), hücre parçaları yeniden düzenlenir, böylece mitotik iğ, kromozomların ve sentrozomların eşit dağılımını sağlayabilir;

Ribozomlar gibi daha çok sayıdaki bileşenlerin dağılımı ise büyük sayılarla ilgili yasalara ve hücrenin kendisinin iki yavru hücreye bölündüğü sitokinez (C) sürecine bırakılır. Dokularda, hücreler daha fazla bölünme turuna devam edebilir veya hücre döngüsünden çıkabilir.

( B ) Hücre döngüsü sırasında kromozom davranışı. İlk boşluk fazı olan G1 sırasında , hücreler yalnızca önceki hücre bölünmesinde kendilerine verilen kromozoma sahiptir; her dekondeze kromozom tek bir DNA çift sarmalıdır.

Bu evreyi, S fazında kromozom replikasyonu dönemi ve ardından 

yeni kopyalanmış kardeş kromatidlerin kohezinler tarafından bir arada tutulduğu bir başka boşluk evresi olan G2 izler.

Mitoz sırasında, yoğunlaşmış kardeş kromatidler, mikrotübüller (MT’ler) ve kromozomal kinetokorlar arasındaki etkileşimlere büyük ölçüde bağlı bir süreçte ayrılır. ( C –F ) Memeli sıçan kanguru PtK1 suşundan elde edilen mitotik hücrelerin immünofloresans görüntüleri .

Profazda ( C ), kromozomlar (mavi) hala açık bir çekirdeğin içinde yoğunlaşırken, MT’ler (yeşil) sitoplazmada organize olur.

Prometafazda ( D ), iğ MT’leri (kırmızı) kromozomlara (mavi) erişir ve daha sonra kromozom hareketlerinin çoğunu yönetecek olan kinetokorlara (sarı) bağlanır.

Metafazda ( E ), kromozomlar iğ orta düzleminde oldukça doğru bir şekilde hizalanır.

Anafaz ( F ) sırasında, hücreler ayrılır, iğciklerin zıt kutuplarına doğru hareket eder ve iğcikler uzar. Ölçek çubukları, 2 µm. ( A , B ,  izin alınarak yeniden basılmıştır ; C – F , daha önce yayınlanmamış mikrograflar, Colorado Eyalet Üniversitesi Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Bölümü’nden Jennifer DeLuca tarafından nazikçe sağlanmıştır.)

Şekil 2 : Mitoz, Mayoz bölünme.

Hücrenin halihazırda kopyalanmış DNA’sının doğru bir şekilde ayrıştırılması, bölünen bir hücrenin karşılaştığı en büyük görevdir çünkü herhangi bir tam genomun DNA’sı hücrenin çapından önemli ölçüde daha uzundur. Örneğin, insan DNA’sı yaklaşık 2 metre uzunluğundadır, oysa hücrelerimizin çoğu bunun 1/100.000’inden daha küçüktür. Bu uzun iplikleri yüksek doğrulukla ayrıştırmak, mitoz iğnesinin görevidir. Bu görevin başarısı, herhangi bir organizmanın başarısı için hayati önem taşır.

Karikatür 1 : İnsan DNA’sı insan boyundan daha uzundur.

Çoğaltma sırasında, her DNA çift sarmalı, “kohezinler” (  ) aracılığıyla kardeş DNA çift sarmalına bağlanır.

Karikatür 2 : İnsan DNA’sının uzunluğu 2 metreyi bulur.

Mitoz için, “kromatidler” adı verilen bu bağlı DNA çift sarmalları, hücre çapına göre küçük nesnelere sıkıştırılır. Sonuç, ilk olarak 19. yüzyılda tanımlanan ve hücre bölünmesinin klasik resimlerinden aşina olduğumuz sıkıştırılmış kromozomlardır. Kromozom yoğunlaşması, “profaz” adı verilen mitoz döneminde gerçekleşir ( Şekil 1 B,C); bu olaylar başarılı hücre bölünmesi için gereklidir. Prometafaz sırasında iğ oluştuğunda ( Şekil 1 D), kromozomlara bağlanır ve onları “metafaz”ın iki kat simetrik yapısına organize eder ( Şekil 1 E). Metafazda elde edilen iki kat simetri, “anafaz” sırasında kromozomların başarılı bir şekilde ayrılmasını ( Şekil 1 F) artırır. Metafaz kromatidleri, Anafaz sırasında yeterince ayrıldıktan sonra, “telofaz” sırasında hücrenin uzak bölgelerinde iki tam işlevsel çekirdek oluşabilir. ” Sitokinez ” daha sonra bir sonraki interfazın sonunda bu olayları tekrarlayabilen iki hücre üretecektir (bkz. ve aşağıdaki iki şekil).

Şekil 3 : İnterfaz ve Mitoz safhaları.

Mitozun önemli bir özelliği, kromozom ayrışmasının ne kadar doğru bir şekilde gerçekleştirildiğidir. Tomurcuklanan mayalar yaklaşık 100.000 bölünmede yalnızca bir hata yapar (  ), ancak kültürlenmiş memeli hücreleri önemli ölçüde daha az doğrudur (  ). Doğru kromozom ayrışması biyolojik başarı için açıkça önemlidir, ancak mitoz daha az belirgin bir şekilde etkileyicidir.

Bir hücrenin mekanik araçları nanomakinelerdir : Sitoskeletal liflerin alt birimleri ve onlarla kontrolör, bağlantı ve motor olarak etkileşime giren proteinler. Çoğu kromozom, tipik bir hücresel motordan üç kat daha büyüktür ve mitotik hareketin kapsamı yaklaşık 10 kat daha büyüktür. Bu nedenle, iğ, büyük ve önemli bir işi son derece doğru bir şekilde gerçekleştirmek için minik bileşenler kullanmalıdır.

Bunun da ötesinde, önemli bir makine olan iğ, bazı kromozom dışı hücre parçalarının ayrışmasını yönlendirmekten sorumludur: Büyüyen kamçıların bazal gövdeleri olarak görev yapabilen sentriyolleri içeren sentrozomlar, Golgi kompleksi ve mitokondri veya kloroplast sayısının az olduğu hücrelerde bu büyük organeller de dahil olmak üzere bu guruba dahildir. 

Karikatür 3 : İnterfaz safhaları.

Hücre bölünmesi tüm yaşam formları için gereklidir, ancak başarısızlığının yol açtığı sıkıntılar çok önemli olur. Tek hücreli organizmalarda kromozom kaybı genellikle ölüme yol açar, bu da önemli bir negatif seçilimdir! Çok hücreli organizmalarda, hatalı mitoz, kanser gelişiminin bir yönü olan anöploidiye yol açar.

Aşırı hücre bölünmesi kanserin açık bir bileşenidir ve yetersiz bölünme anemi gibi durumları teşvik edebilir. Birçok bilim insanının bu konuyu yıllarca takip etmesi şaşırtıcı değildir. Elde edilen bilgi etkileyicidir, ancak aşağıdaki metinde de görüleceği gibi kesinlikle eksiksiz değildir. Aşağıdaki metin ökaryotik hücrelere odaklanmaktadır, ancak bu sınırlamaya rağmen, birçok ilginç ayrıntıya değinilebilecek kadar yeterli çeşitlilik vardır. Daha ayrıntılı açıklamalar için  ve  ye bakınız . Dahası, prokaryotlardaki kromozom ayrışması artık mitozdan ilginç benzerlikler ve bilgilendirici farklılıklar gösterecek kadar iyi anlaşılmıştır (  ).

2. MİTOZUN OLAYLARI VE MEKANİZMALARI

2.1. Profazda Hücreler Bölünmeye Hazırlanır

2.1.1. Çekirdekte Profaz

Görünür kromozom yoğunlaşmasının başlangıcı, profazın başlangıcını tanımlar. Bu sıkışma, DNA’nın histon oktamerlerinin etrafına sarılırken oluşturduğu lifler olan “kromatin” iplikleri üzerinde etki eder. Profaz sıkışması, her kromozomun uzunluğunu azaltır ve kalınlığını artırır, DNA ipliklerini görünür birimler halinde bireyselleştirir (Şekil 1 B,C ve 2A,B). Sıkışma meydana geldikçe, transkripsiyon kısmen transkripsiyon faktörlerinin yer değiştirmesi nedeniyle durur (  ).

Profaz sıkışmasının mekanizmaları yıllardır tartışılmaktadır, ancak kromozom yapısı hakkındaki sınırlı anlayışımız ilerlemeyi engellemiştir. Kromatin, organizasyonu koşullara göre değişen yüklü polimerlerden oluşur; ne gördüğünüz, nasıl baktığınıza bağlıdır, bu da tartışmalara yol açmıştır. Dondurulmuş-hidrate kromatinin elektron tomografisi, güvenilir bir yaklaşım olup, liflerle birbirine bağlanmış çapraz ipliklerden oluşan bir matris göstermektedir (  ), bunların en azından bazıları, çift sarmallı DNA’nın bir veya daha fazla parçasını çevreleyebilen ve katlanmasını etkileyebilen bir protein ailesi olan “kondensinleri” içermektedir (  ). Kromozom yapısı için önceki modeller, süper sarmallanma ve iskelelerin rollerini öne sürmüştür, ancak bu yapıların varlığı son kanıtlarla desteklenmemiştir (  ). Kromatinin posttranslasyonel modifikasyonları, örneğin histonların ve diğer kromatin proteinlerinin fosforilasyonu ve asetilasyonu, bu polielektrolit yoğunlaşırken yükleri dengeleme ihtiyacı göz önüne alındığında, sıkışmada büyük olasılıkla rol oynamaktadır. Bununla birlikte, mevcut veriler, sıkışma sırasında kromozom yapısının nasıl değiştiğini bilmek için yeterli değildir.

Kromatin yoğunlaştıkça, hücrenin bölünmeye hazırlanmasına yardımcı olan birçok ek olay meydana gelir. Çekirdekçik dağılır, bazen parçalar halinde, ancak genellikle nükleoplazmaya birçok nükleoprotein parçacığı salarak, burada ribozomlara benzerler. Bu olay muhtemelen, çekirdekçik düzenleyicisi olarak görev yapan DNA’nın yoğunlaşmasının bir sonucudur.

Birçok ökaryotik hücrede çekirdek zarının iç yüzeyini kaplayan hem nükleer gözenek komplekslerinin hem de lamin liflerinin bileşenleri, muhtemelen serin/treonin spesifik siklin bağımlı kinaz 1 (CDK1) tarafından hiperfosforile edilir. Bu lifler çözünür proteinler olarak dağılır, ancak lamin-B çekirdek zarı ile ilişkili kalır. Lamin ağının ortadan kalkması zarı zayıflatır, bu nedenle artık diğer faktörler, nükleoplazma ve sitoplazmanın mitoz için karıştığı çoğu hayvan ve tüm yüksek bitkilerin hücrelerinde onu bozabilir.

Zarfın dağılması kontrollü bir olaydır. Büyüyen iğ ipliklerinin mikrotübüllerinin (MT’ler) zarfa baskı uyguladığı görülmüştür, ancak bu itmeler zarfın dağılması için gerekli değildir çünkü süreç, MT polimerizasyonunu bloke eden ilaçların varlığında da gerçekleşir.

Sitoplazmik Ca2 + konsantrasyonundaki geçici artışlar ve protein kinaz C aktivitesindeki ilişkili artışlar, zarfın dağılmasıyla ilişkilendirilmiştir (  ), ancak bu aktivitenin etkisi henüz anlaşılamamıştır. Zarf dağılırken, endoplazmik retikulum (ER) ile karışan veziküller ve sarnıçlar oluşturur ve böylece integral zarf proteinleri de dağılır (  ).

Birçok mikroskobik ökaryotta, mitoz sırasında çekirdek zarı parçalanmaz; iğ, çekirdeğin içinde oluşur ve bu da “kapalı mitoza” yol açar. Bu strateji, mitotik iğ proteinlerinin, muhtemelen hücre döngüsüyle düzenlenen nükleer lokalizasyon sinyallerini kullanarak, nükleoplazmaya girmesini gerektirir. Kapalı mitoz, ökaryot ağacının köküne yakın bir organizma olan Giardia’da bulunur , ancak aynı zamanda siliyatlarda, amiplerde ve çok daha yakın akrabalarımız olan bazı mantarlarda da bulunur.

Tamamen kapalı ve tamamen açık mitozlar arasında, yeşil alg Chlamydomonas‘ta veya Drosophila embriyolarının sinsityal blastoderm evresindeki çekirdeklerinde olduğu gibi birçok kademelenme vardır ; burada mitotik zarlar, sentrozomların sitoplazmada lokalize olduğu kutupsal bölgeleri dışında sağlam görünür. Mikrotübüller, nükleoplazmaya girmek ve kromozomlarla etkileşime girmek için bu “pencerelerden” geçer (  ). Belirli bir hücre tipinde belirli bir iğ organizasyonunun nedenleri hala spekülasyon konusu olmakla birlikte, bazı ilginç hipotezler öne sürülmüştür (  ).

Lamin dağılımına ek olarak birçok profaz olayı, protein kinaz CDK1 tarafından kontrol edilir, ancak ek mitotik kinazlar da tanımlanmıştır. Polo kinaz ve akrabaları sentrozomlara yerleşir ve mitozda bu organelin boyutunun ve aktivitesinin artması için gereklidir (  ) ve meyve sineklerinde (  ) sentrozomların profaz olgunlaşması için gereklidir . Bu enzimler tarafından yapılan modifikasyonlar, daha fazla sentrozomla ilişkili MT’yi başlatan γ-tübülin halka komplekslerinin birikmesini sağlar. Diğer kinazlar, özellikle “sentromer” adı verilen kromozomal birincil daralma bölgesinde olmak üzere kromozomlarda birikir ve burada mitotik kalite kontrolünde rol oynarlar. Bu düzenleyici faktörlerin her birinin substratlarını ve etkileşimlerini belirlemek, güncel mitoz araştırmalarında önemli bir temadır.

2.1.2. Sitoplazmada Profaz Değişiklikleri

Profaz sırasında protein sentezi yavaşlar çünkü ribozomlar haberci RNA’yı (mRNA) daha yavaş taşır ve bu da polisomların birikmesine yol açar. Bu değişimin mekanizması bilinmemektedir, ancak hem mitoz sırasında mRNA’yı korumaya hem de bölünmenin tamamlanmasının ardından protein sentezinin hızlı bir şekilde yeniden başlatılmasına hizmet ettiği öne sürülmüştür (  ). Hem MT’ler hem de mikrofilamentler interfaz stabilitelerini kaybeder ve bileşenleri artan protein fosforilasyonuna yanıt verdikçe büyük ölçüde çözünürler (  ;  ). Stres lifleri kaybolsa da, sitokinez için kullanılmak üzere hücre korteksinde bazı aktin lifli kalır; ek aktin kümeleri oluşabilir ve kasılma halkası oluşumunu bekleyerek hücre etrafında dönebilir (  ). İnterfaz MT’leri kayboldukça, yenileri oluşur ( Şekil 2 A,B). Sentrozomlu organizmalarda, bu yapılar iğ haline gelecek MT’leri başlatır. Oluşan MT’ler, büyük ölçüde tubulin polimerizasyonunu katalize eden “tog” alan proteinleri (  ) ve tubuline bağlanıp montajını engelleyen küçük bir protein olan stathmin (  ) gibi MT ile ilişkili faktörlerin fosforilasyonunun bir sonucu olarak, interfazdaki karşılıklarından daha kararsızdır. Vimentinden yapılan ara filamentler de CDK1 tarafından fosforilasyonu takiben mitoz için dağılır (  ), ancak sitokeratinler kalır ve ilişkili MT’leri kayboldukça çekirdeğin üzerine çöker. Çekirdek zarı dağıldıktan sonra bile nükleoplazmayı çevreleyen bir kafes oluştururlar (  ).

Yukarıdaki şekilde ( Şekil 4 ) : Hücrelerin mitotik iğ oluşturma aşamasındaki elektron mikrografları.

Sıçan kanguru PtK1 hücreleri, ince bir plastik ve karbon tabakasıyla kaplanmış altın ızgaralar üzerinde kültüre edildi, pH 7,2’lik bir PIPES-HEPES tamponunda %0,2 Triton X100 ve 1 mM MgCl2 ile lizize edildi ve ardından %2 paraformaldehit ve %0,1 glutaraldehit ile sabitlendi. Bu örnekler, 1:1 etanol:fosfat tamponlu salin içinde 0,2 mg/mL NaBH4 ile söndürüldü , ardından tubuline karşı monoklonal bir antikorla, ardından 10 nm kolloidal altına bağlı tavşan anti-fare IgG ile boyandı, ardından osmiyum tetroksit ile sabitlendi ve daha sonra kritik nokta yöntemiyle kurutuldu. İnterfaz ve mitotik hücrelerdeki mikrotübüller (MT’ler) güzel bir şekilde kontrastlanmış olup kromozomlar osmiyum ile boyanmıştır.

( A ) İnterfaz: Çekirdek (N) dekondeze kromatin içerir. Ara filamentler (IF’ler) çekirdeği çevreler. ( B ) Erken prometafaz: CHR’ler, kromozomlar; C, sentrozom.

( C ) Geç prometafaz: AMT’ler, astral mikrotübüller.

( D ) Metafaz: KMT’ler, kinetokor mikrotübülleri. Ölçek çubukları, 1 µm. (Görseller, Colorado Üniversitesi, Boulder’dan Mary Morphew tarafından sağlanmıştır.)

Çok hücreli bitkilerin sitoskeletonları, sitokinez için önemli olan ek bir profaz modifikasyonu sergiler; hücrenin plazma zarının hemen iç kısmını saran bir aktin ve mikrotübül bandı oluştururlar. Bu “preprofaz bandı” geçicidir, ancak hücre korteksini işaretler ve anafaz sona erdiğinde sitokinezin gerçekleşeceği yeri belirler (  ;  ). Bu işaretlerin sitokinezin konumunu nasıl tanımladığına dair moleküler mekanizmalar hala araştırma aşamasındadır.

2.1.3. Profaz Yeniden Yapılandırması Önemlidir

Hücre iskeleti organizasyonundaki mitotik değişiklikler dört nedenden dolayı önemlidir. Birincisi, iğ ve sitokinetik mekanizmayı oluşturan moleküllerin çoğu, interfaz sitoskeletini oluşturan moleküllerin aynısıdır; bu, hücresel ekonominin güzel bir örneğidir.

İkincisi, interfaz sitoskeletinin ortadan kalkması, hayvan hücrelerinin yuvarlaklaşmasına yol açarak, içeriklerinin düzgün dağılımını teşvik eden bir simetri kazandırır ve sitokinezde organellerin eşit dağılımına yardımcı olur.

Üçüncüsü, interfaz polimerlerinin çözünmesi sitoplazmik viskoziteyi azaltarak, orta büyüklükteki sitoplazmik nesnelerin (örneğin, çoklu enzim kompleksleri, ribozomlar ve küçük veziküller) difüzif rastgele dağılımını kolaylaştırır. Difüzif hareketler bitki mitozunda da önemlidir çünkü sitoplazmik akış, bu hücre döngüsü aşamasında durur ve bitki hücresinin hızlı sitoplazmik karışım için alışılmış motorunu ortadan kaldırır. Sitokinez bir hücreyi ikiye böldüğünde, difüzyon, iğ gibi özel bir makinenin eylemi olmadan birçok hücresel bileşenin yaklaşık eşit dağılımını zaten sağlamıştır. Bu süreç, yavru hücrelerin tekrar büyüme ve bölünme kapasitesini sağlamaya yardımcı olur. Son olarak, yuvarlak bir hücre, dış uyaranlara yanıt olarak iğ yönünün yeniden yönlendirilmesini kolaylaştırır (  ) – bu, sitokinezin yavru hücreleri doğru şekilde yerleştirmesine olanak tanır. İğ yönlenmesi, sitokinez yoluyla doğduktan sonra birbirlerine göre hareket etmeyen hücrelerin bulunduğu çok hücreli bitkilerde özellikle önemlidir.

Benzer profaz dağılımı bazı sitomembranlarda da görülür. Profaz sırasında, bir HeLa hücresinin Golgi kompleksi çok sayıda vezikül ve tübüle ayrılır (  ). Metafaza gelindiğinde, sitoplazma boyunca oldukça eşit bir şekilde dağılmış binlerce yapı bulunur (  ). Bununla birlikte, bazı hayvan hücrelerinde Golgi vezikülleri iğ kutupları etrafında kümelenir. Mayalarda ise, Golgi’nin aktin sitoskeleti tarafından aktif olarak ayrıştırıldığı görülmektedir (  ). Birçok hücrede ER farklı davranır; hücre çevresine, plazma zarının hemen altına doğru hareket eder (  ). Bu yeniden konumlandırmanın mekanizması bilinmemektedir, ancak difüzyon özelliklerine sahip değildir. Bununla birlikte, daha sonraki hücre bölünmesiyle organel eşit dağılımını teşvik etme amacını gerçekleştirir.

Profazın, çekirdek zarının dağılmasıyla sona erdiği söylenir, ancak iğ genellikle bundan önce oluşmaya başlar. Sentrozomlu hücrelerde, ilk olarak bu iyi tanımlanmış nesnelerden radyal olarak büyüyen oldukça dinamik MT’ler olarak ortaya çıkar ( Şekil 1 C). Bazen bir hücrenin iki sentrozomu, MT büyümesi başladığında hala birbirine yakındır, ancak iğ oluştuğunda ayrılırlar; diğer durumlarda, zaten ayrılmışlardır ve çekirdeğin zıt taraflarında bulunurlar ve bu nedenle MT’ler iki ayrı astar olarak oluşur ( Şekil 2 B). Her iki yol da aynı tip kültürlenmiş hücrede görülebilir ve her ikisi de normal bir metafaz iğine yol açar, ancak sentrozomlar erken ayrılırsa segregasyon hataları daha azdır ( G2’de zaten bipolar bir iğ mevcuttur ( Şekil 3 ). Açıkça görüldüğü üzere, metafaz yapısına birçok yoldan ulaşılabilir.

Yukarıdaki Şekilde : Kapalı mitotik iğ oluşumu çekirdek içinde gerçekleşir. Prometafaz evresindeki bölünen tomurcuklanan bir maya hücresinin elektron tomogramından bir kesit. Çekirdek zarı (NE), iğ kutup cisimleri (SPB) ve mikrotübüller açıkça görülmektedir, ancak bu hücre tipinde kromozom yoğunlaşması kromatinin belirgin hale gelmesi için yeterli değildir. Ölçek çubuğu, 1 µm. (Görüntü, Colorado Üniversitesi, Boulder’dan Eileen O’Toole tarafından sağlanmıştır;  izin alınarak yeniden basılmıştır .)

Yüksek bitkilerde iğ oluşumunun erken evreleri, bu hücrelerde sentrozom bulunmaması nedeniyle ilgi çekicidir. Afrika kan zambağının endosperminde, profaz çekirdeğinin etrafında bir mikrotübül kılıfı oluşur (  ). Bu kılıfın ekseni, biraz sonra oluşacak olan mitotik iğ eksenini “önceden belirler”. Kılıf dağıldıkça, kılıfın her iki ucunda, çekirdek zarının hemen dışında kalan bölgeler, birçok mikrotübülün oluştuğu ve zar dağıldıkça çekirdeğe girdiği yerler haline gelir. Bu nedenle, bu hücrelerde sentrozom bulunmamasına rağmen, metafaza giden yol çoğu hayvan hücresindekine oldukça benzer görünmektedir.

2.2. Prometafaz sırasında kromozomlar iğ iplikleriyle etkileşime girer ve organize hale gelir.

2.2.1. Kromozomlar İğ İpliğinin Bağlanması İçin Özel Yapılar Oluşturur

Kromozomun iğ bağlanması için en önemli kısımları, her kromatid üzerinde bulunan kinetokor olarak bilinen yapılardır ( Şekil 4 A). Bu yapılar birçok proteinden oluşur. İnsan hücrelerinde, yaklaşık 100 farklı polipeptit, sırayla özelleşmiş kromatin üzerinde birleşen çok sayıda protein kompleksine dönüşür ( Şekil 4 B) (  ). Kinetokorlar, MT duvarlarına bağlanan çeşitli lifli proteinleri içerir; neredeyse her yerde bulunan Ndc80 kompleksi ve KNL1 ile omurgalılarda bulunan ve diğer organizmalarda da olası analogları olan CLASP1 ve CENP-F gibi proteinler. Kinetokorlar ayrıca MT’lere bağlanan ve hem kromozom pozisyonunu hem de MT dinamiklerini etkilemek için kuvvet üreten motor enzimleri de içerir. Kinetokor motorlarının kimlikleri korunmamıştır, ancak işlevleri korunmuştur. Veriler eksik olsa da, muhtemelen tüm kinetokorlar eksi uç yönlü bir motora bağlanır. Hayvan hücrelerinde bu motor dinein iken, mayalarda kinezin-14’tür. Kinetokorlar ayrıca en az bir artı uç yönlü motora da bağlanır. Hemen hemen tüm hücrelerde bu, bir veya daha fazla kinezin-8 proteinini ve hayvan hücrelerinde ise bir kinezin-7 dimerini (CENP-E) içerir. Kinetokorlar ayrıca, parçalanmayı teşvik eden bir kinezine de bağlanır. Mayalarda bu, doğrudan veya felaketleri teşvik ederek MT kısalmasını indükleyebilen bir veya daha fazla kinezin-8 proteinidir. Hayvan hücrelerinde kinetokorlar ayrıca, hareket yeteneği olmayan bir MT depolimerizasyon katalizörü olan kinezin-13’e de bağlanır. Özetle, MT bağlayıcı proteinler, her iki yönlülüğe sahip motorlar ve MT dinamiklerini düzenleyen aktiviteler, kinetokorların iğ MT’lerini kavramasının evrensel mekanizmalarının parçalarıdır. Ancak, tripanosomlardaki kinetokorlar üzerine yapılan son çalışmaların normdan önemli ölçüde sapma gösterdiğini de eklemek gerekir (  ). Mitoz çalışması, filogenetik yayılımı daha geniş olan organizmalara doğru genişledikçe, şu anda tahmin edilenden daha fazla istisna tespit edilebilir.

Yukarıdaki Şekilde : Kinetokorun yapısı. ( A ) Prometafaz evresindeki bir sıçan kanguru PtK 1 hücresinin elektron tomogramından bir kesit . Tomogramda bir kromozom (C) ve ilişkili mikrotübüller (MT’ler) kolayca ayırt edilebilir; bağlantı noktaları kinetokordur (ok). ( B ) Kinetokor bileşimi ve yapısının şeması. Mitotik girişte, aktif CDK-siklin-B tarafından fosforilasyon (P), konstitütif kinetokor proteinlerinden oluşan bir platform üzerinde dış kinetokorun oluşumunu teşvik eder. Burada gösterilen kinetokor proteinleri hakkında bilgi için  bakınız . CDK, siklin bağımlı kinaz. (  izin alınarak yeniden basılmıştır , © Cold Spring Harbor Laboratory Press.)

2.2.2. İğler, Kromozomlara Faydalı Bağlantılar Oluşturmak İçin İyi Tasarlanmıştır

İğ MT’leri , interfazdakinden yaklaşık 10 kat daha yüksek felaket oranlarıyla dinamik kararsızlık sergiler (bkz.  ). Bu nedenle, büyüyen MT’ler sıklıkla küçülmeye geçer. Daha sonra ya tekrar büyümeye başlamak için bir kurtarma yaşayabilirler ya da tamamen kısalarak γ-tübülin halka komplekslerini serbest bırakıp başka bir MT başlatabilirler. Hem bu şekilde hem de difüzif rotasyonlar yoluyla (  ), MT’ler kromozomların bulunduğu bölgeyi araştırır ve kinetokorla karşılaşma şanslarını tekrar tekrar yenilerler. Karşılaştıklarında, kinetokor bağlanmasıyla stabilize edilirler ve dinamik havuzdan çıkarılırlar. Bu “arama ve yakalama” senaryosu ilk olarak kromozom-iğ bağlanması için aydınlatıcı bir modelde önerilmiştir (  ). Kavramın matematiksel formülasyonları, iğciğin mikrotübüllerin tüm kinetokorlara zamanında bağlanmasını sağlama yeteneğini açıklamada oldukça başarılıdır (  ).

Açık mitozda, sentrozom tarafından başlatılan mikrotübüller, çekirdek zarı dağılır dağılmaz çekirdek boşluğuna doğru büyürler. Eğer zaten ayrılmış sentrozomlardan kaynaklanıyorlarsa, kromozom kütlesine iki taraftan girerek, mikrotübülleri kromozomlara yaklaşık olarak iki kat simetrik bir şekilde sunarlar. Hem hayvanlarda hem de bitkilerde, bu istilaya katılan mikrotübül sayısı, iğ kutuplarının kendilerinin başlatabileceğinden genellikle daha fazladır. Bu sayı artışı, mevcut mikrotübüllerin duvarlarına bağlanan ve yeni bir polimer başlatan bir kompleks olan “augmin” tarafından sağlanır (  ;  ), böylece kromozomları kaplayan mikrotübül bombardımanı artar ve bunların iğile bağlanma şansı artar. Sentrozomları zar dağılmadan önce ayrılmamış hücrelerde, sentrozomlar ayrılırken iğ büyür. Kromozomlar daha sonra bu uzayan bipolar diziye yapışır ve genellikle mikrotübül duvarlarına bağlanırlar. Nihai konumları MT artı uçlarında olacağından, önemli bir yeniden düzenleme gereklidir (aşağıya bakınız). Kapalı mitozlar genellikle kutuplar hala birbirine yakınken kromozom bağlanmasına başlar, bu nedenle onlar da ilk bağlanmalarını yeniden düzenlemek ve metafazın karakteristik mimarisini elde etmek için mekanizmalara sahip olmalıdır.

Metafaz kromozomlarının her birinde kendi kinetokoruna sahip iki kromatid bulunduğundan, bazı kromozomlar şans eseri “kardeş” kinetokorlarının iki iğ kutbundan büyüyen mikrotübüllere bağlanmasıyla sonuçlanır; bu durumda, daha sonraki bir yeniden düzenlemeye gerek yoktur. Bununla birlikte, bu senaryonun olasılığı doğru mitoz için yeterli değildir. Örneğin, kardeş kinetokorlar bazen yalnızca bir kutuptan büyüyen mikrotübüllere bağlanır. İğ iplikleri bu ve diğer hataları etkileyici bir güvenilirlikle düzeltir. İğ ipliklerinin hatalı kromozom bağlanmalarını nasıl düzelttiğine dair birçok ayrıntılı bilgi, çeşitli kapsamlı incelemelerde mevcuttur (  ;  ). Bu makale, temel prensiplere ve bunların altında yatan mekanizmalara odaklanacaktır.

2.2.3. Uygunsuz Bağlantılar Oluştuğunda, Mil Genellikle Bunları Düzeltebilir

Bazen kinetokorlar, şans eseri tam içine doğru büyüyen bir MT ucuyla etkileşime girer, ancak ilk kinetokor bağlanması daha çok MT duvarıyla olur (  ). Bu şaşırtıcı değildir, çünkü MT duvarlarında uçlarından çok daha fazla tubulin bulunur. Bir hücrenin çözmesi gereken sorun, her kinetokorun yalnızca bir iğ kutbundan gelen MT’lerin uçlarına bağlanacak şekilde nasıl yeniden düzenleneceğidir ( Şekil 4 A). Bu süreçteki başarısızlık, tek bir kinetokorun her iki iğ kutbuna da bağlanmasına yol açar; bu, “merotelik” bağlantı olarak bilinir ve doğru kromozom ayrışması için verimsizdir. Bu tür bağlantılardan kaçınmak veya bunları düzeltmek için çeşitli mekanizmalar vardır. Kopyalanan kromozomun her kopyasının bir kinetokor içermesi ve iki iğ kutbunun nükleoplazmaya zıt yönlerden gelen MT’leri başlatması, bağlantıların doğru şekilde yapılması için iyi bir başlangıç ​​​​sağlar. Bununla birlikte, daha da önemlisi, kinetokorların bağlandıkları MT’ler üzerinde aktif olarak hareket etmeleridir. Dineinin eksi uca yönelik aktivitesi başlangıçta baskındır ve her kinetokoru, o mikrotübülün geldiği kutba doğru çeker. Ancak bu bağlanma kararlı değildir; canlı hücrelerde kromozom mikromanipülasyonu ile yapılan zarif deneylerde gösterildiği gibi (  ), yalnızca gerilim altındayken kararlı hale gelir. Kardeş kinetokorlar kardeş kutuplara bağlandığında, o kromozom zıt yönlere çekilir ve sentromeri, bağlanma kararlılığını destekleyen gerilim altına girer. İğ bağlanma düzenlemelerinin çoğunda bu özellik yoktur ve bu nedenle kararsızdırlar, bu yüzden çözülme eğilimindedirler, oysa uygun bağlanmalar kalıcıdır. Bu, uygun iğ bağlanmalarının elde edilmesinin birincil mekanizmasıdır, ancak mikrotübüller kinetokor bölgesinden de büyüyebilir ve kutup tarafından başlatılan mikrotübüllerle etkileşime girerek bağlanmayı artırabilir (  ).

Kromozomların doğru şekilde bağlanmasını sağlayan ek mekanizmalar çok sayıdadır (  ;  ). Kinetokor dineini bir kinetokoru kutup yönüne doğru çekerek o kromozomu iğ kutbunun yakınına getirirse, bağlı kinetokor artık mikrotübüllerle (MT) doludur ve bu da içeriye doğru büyüyen MT’lerin yoğunluğunu artırarak karşı kutuptan gelen herhangi bir MT’nin rekabet yoluyla uzaklaştırılmasını sağlar. Bu sırada, kardeş kinetokor, karşı kutuptan büyüyen MT’lere doğru döner; bu ve diğer mekanik stratejiler kesinlikle mitotik doğruluğa katkıda bulunur. Bununla birlikte, kinetokorlar, MT’lerin bağlanmasında rol oynayan çeşitli kinetokor bileşenlerini (örneğin, NDC80 kompleksi) fosforlayabilen bir protein kinaz olan Aurora B’yi de içerir (  ). Bu modifikasyon, MT afinitesini azaltarak ayrılmayı teşvik eder. Bu nedenle, MT-kinetokor etkileşimleri, Aurora B kapatılana kadar enzimatik “yumuşama”ya tabidir. Kinetokordaki gerilim, muhtemelen MT ucunu karşı kinetokordan uzaklaştırarak, Aurora B’nin substratlarıyla etkileşime girebileceği ve bağlantıları zayıflatabileceği bölgeden uzaklaştırarak bu amaca ulaşır (  ;  ).

2.2.4. Prometafaz, İğ Montaj Kontrol Noktasının (SAC) Etkisiyle Uygunsuz Şekilde Bağlanmış Kinetokorlar Tarafından Uzatılır

Kinetokorlar, aktivitesi ek kinetokor bileşenlerinin lokalizasyonunu kontrol eden ek kinaz aktivitelerine (örneğin, MPS1) sahiptir (  ), muhtemelen MT bağlanmasına veya iğde oluşan kuvvetlere yanıt olarak (  ). Bu kinazlar, tüm kromozomlar iğde düzgün bir şekilde bağlanana kadar anafazın başlamasını engelleyen dikkat çekici bir “kontrol noktası”nın parçalarıdır (  ;  ;  ). Bu kontrol noktası, bağlanmamış kinetokorlarda başlatılan ve bir poliubiquitin ligazı olan “siklozom” veya anafazı teşvik eden kompleksi (APC/C) inhibe eden biyokimyasal bir kaskada dayanmaktadır (  ). Son kromozom düzgün bir şekilde bağlandığında, bu kaskad muhtemelen hem kinetokordaki gerilim hem de MT bağlanmasının bir sonucu olarak kapanır. APC/C artık temel proteinleri poliubikitinleyebilir ve bu da proteazom tarafından parçalanmalarına yol açar; bu da “separaz” adı verilen farklı bir proteazı aktive eder. Aşağıda açıklandığı gibi, bu enzim kardeş kinetokorlar arasındaki bağlantıları parçalayarak anafazın başlamasına olanak tanır. Dolayısıyla, kinetokorlar uygun iğ bağlantısını sağlamak için zekice tasarlanmıştır ve bu hedefe giden yollar çeşitlidir, belki de şu anda fark ettiğimizden çok daha fazladır.

Kinetokor kimyası ve fizyolojisi hızla gelişen bir alan haline geldi. Moleküler genetik, biyokimya ve biyofizik alanlarındaki modern yöntemler sayesinde, kinetokorların oluşumu, olgunlaşması ve işlevi aşamaları hakkında çok şey öğrenildi. Ayrıca, metafazda iğ ekseni boyunca kinetokor proteinlerinin uzamsal dizilimini (  ), kinetokorların çoklu lifli proteinler aracılığıyla mikrotübüllere nasıl bağlandığını (  ) ve doğru ayrışma şanslarını artırmak için mikrotübüller üzerinde nasıl hareket edebildiklerini (  ) biliyoruz. Hatta bir kinetokorun, mikrotübül kinetokorda depolimerize olurken bile iğ mikrotübülüne sıkıca tutunabildiğini biliyoruz (  ). Mayalar için bu mekanizma artık oldukça iyi anlaşılmış durumda. Bu mekanizma, her bir kinetokorla ilişkili mikrotübülün (KMT) etrafında bir halka oluşturan, 10 farklı polipeptitten oluşan Dam1 adı verilen bir protein kompleksine dayanır (  ). Bu halkalar, muhtemelen NDC80 kompleksi aracılığıyla kinetokorlara bağlanır (  ); bu süperkompleks, bir kromozom ile bir iğ mikrotübülü arasında sağlam ve güvenilir bir bağlantı sağlar; bu, bir kromozomun yalnızca bir veya çok az sayıda mikrotübül ile ilişkili olduğu durumlarda büyük önem taşır (  ). Dam1 kompleksi mantarlar dışında bulunmaz, ancak dinamik mikrotübüllerin uçlarındaki kinetokorları bağlamak için farklı proteinler kullanan benzer mekanizmalar, diğer organizma gruplarında yoğun bir şekilde araştırılmaktadır (  ;  ).

2.3. İğ Oluşumu İçin Alternatif Yollar

Yukarıda açıklanan iğ oluşum yolları evrensel değildir. Mayoz bölünmeyi gerçekleştiren bazı iğler, kromozomların yakınında MT başlatılması yoluyla büyük ölçüde oluşur; bu durum, kromozom tarafından oluşturulan, küçük GTPaz Ran’ın GTP ile ilişkili formundaki konsantrasyon gradyanı sayesinde gerçekleşir (  ). Bu gradyan, MT başlatılması ve etkileşiminin çeşitli yönlerini etkileyerek, kromozomların hemen çevresinde yoğun bir MT kümesi oluşmasına yol açar. Ortaya çıkan lifli yapı, kinezin-5 ve ardından dinein ve/veya MT eksi uçlarını kümelendirmeye yardımcı olan diğer eksi uç yönlü motorların etkisiyle bipolar bir dizi halinde sıralanır (  ). Ayrıca, dineine bağlanan ve özellikle uçlarıyla etkileşime giren, MT’lerin komşularının üzerinden hareket etmesine ve metafazda bulunan bipolar diziyi oluşturmasına yardımcı olan lifli protein “nükleer mitotik aparat proteini 1” (NUMA1) de bu süreçte yer almaktadır (  ;  ;  ). Bu yol ilk keşfedildiğinde, yukarıda açıklanan sentrozom aracılı süreçlere bir alternatif gibi görünüyordu, ancak daha sonraki araştırmalar her iki yolun da tek bir mitotik hücrede bir arada bulunabileceğini göstermiştir (  ). Bununla birlikte, Ran-GTP gradyanlarını oluşturan hücresel mekanizmayı devre dışı bırakan deneyler, bu mekanizmanın mitotik hücre bölünmesinde gerekli olmadığını göstermektedir (  ). Ancak, sentrozomların da gereksiz olduğu da eklenmelidir; Sentrozomların gerekli olmadığı kesindir, çünkü sentrozom üretemeyen mutant Drosophila yetişkinliğe kadar büyür (  ). Sentrozomların lazer ışınlamasıyla hasar gördüğü deneylerde bile iğler oluşmaya devam eder (  ). Dolayısıyla, birden fazla iğ oluşturma mekanizması bir arada bulunur; hücrelerin iğ oluşumu için çeşitli stratejileri olduğu ve böylece bu temel sürecin kusursuz bir şekilde gerçekleşme şansını en üst düzeye çıkardığı görülmektedir.

Mitozun temel özelliklerini anlamak, biyolojik çeşitlilik çalışmalarıyla bir bakıma kolaylaşmaktadır. Örneğin, hipermastigot kamçılılar adı verilen bir protozoa grubunda mitoza baktığımızda, açık ve kapalı mitoz arasındaki ayrım bulanıklaşır. Barbulanumpha’da , çekirdek zarı parçalanmaz, bu da onu kapalı bir mitoz yapar. Bununla birlikte, iğ sitoplazmada oluşur ve çekirdek zarı aracılığıyla kromozomlarla etkileşime girer. Her kinetokor, zarın iç yüzeyine bağlanır ve zarın sitoplazmik yüzünde bir MT bağlanma bölgesi oluşturarak her kromozomun sitoplazmada üretilen kuvvetleri deneyimlemesini sağlar (  ). Bu nedenle, iğ parçalarının çekirdek veya sitoplazmik lokalizasyonları büyük önem taşımaz. Önemli olan, kardeş kinetokorların kardeş iğ kutuplarıyla etkileşime girmesidir. Dinoflagellatlar üzerine yapılan bazı eski çalışmalar, mevcut organizmaların, ökaryotlar ilk oluştuğunda mitozun nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı olabilecek iğ tasarımında varyasyonlar içerdiğini öne sürmüştür (  ). Ancak bu çalışmalarda kullanılan hücreler, korunmuş ve farklılaşmış özelliklerinin daha güvenilir tanımlarını sağlayabilecek modern yöntemlerle henüz yeniden incelenmemiştir.

2.4. İğ ipliğine bağlanmayı takiben, kromozomlar genellikle “metafaz plağını” oluşturmak üzere iğ ipliği ekvatoruna göç eder.

Kromozomların iğ ekvator düzlemine doğru hareketi, mitozun yaygın, ancak evrensel olmayan bir yönüdür. Değeri, kromozomları anafazda ayrılmaya başlamadan önce aynı “başlangıç ​​çizgisine” yerleştirmesinden gelir; bu düzenleme ( Şekil 2 D), kromozomlar ayrılırken tek bir kromozomun geride kalma olasılığını en aza indirmelidir. İğ ekvatoruna “birleşme” mekanizmaları hala araştırma aşamasındadır, ancak çeşitli deneysel sonuçlar yolları aydınlatmaktadır. Prometafaz kromozomları mikro ışınla ışınlama yoluyla kesilirse, kinetokor içermeyen parça yakındaki iğ kutbundan uzaklaştırılır (  ). Benzer şekilde, hayvan hücrelerindeki kromozom kolları, iğ ekvatoruna doğru ve daha sonra iğ ekseninden dışarı doğru itilir, sanki her iki kutuptan aynı anda uzaklaştırılıyormuş gibi. Bu eyleme “kutupsal fırlatma kuvveti” denmiştir ve muhtemelen prometafaz kromozomlarının iğ ekvatoruna doğru kademeli hareketine katkıda bulunur. Bu kuvvet için bir model, dinamik olarak kararsız mikrotübüllerin yoğunlaşmış kromatine doğru büyürken kromozom kollarına uyguladığı basınçtır; mikrotübüller uzamaya çalışırken dirençle karşılaşırlar. Başka bir model ise kromatine bağlanan ve mikrotübül duvarlarıyla zayıf bir şekilde etkileşime giren, artı uçlarına doğru hareket eden kinezin-4 ve -10’a dayanmaktadır (  ). Bu motorlardan herhangi birinin RNA interferansı yoluyla baskılanması metafaz plağının oluşumunu engellemez, ancak HeLa hücrelerinde çift baskılama bunu engeller (  ), bu da bu motorların kromozomların iğ ekvatoruna doğru hareketinde önemli bir mekanizmayı temsil ettiğini düşündürmektedir.

Kongrenasyon için farklı bir mekanizma, artı uca yönlendirilmiş kinezin CENP-E tarafından sağlanır. Bu kinetokorla ilişkili motor, uçları kinetokora bağlı olmayan MT duvarlarıyla etkileşime girebilir. Motor, MT artı uçlarına doğru hareket eder ve bu kinetokoru yakındaki kutuptan uzaklaştırır (  ). Üç kinetokora sahip anormal mayoz kromozomlarına dayalı deneyler, başka mekanizmaları da öne sürmektedir. Metafazda, bu kromozomlardaki iki kinetokor bir kutupla, biri de diğer kutupla ilişkilidir. Bu kromozomlar, iki kısa kinetokorla ilişkili lifin toplamının daha uzun olan lifin uzunluğuna eşit olduğu bir konumda, iğ ekvatorunun dışında bir pozisyon alırlar (  ;  ). Bu gözlem, iğlerin KMT’ler üzerinde, sayılarına ve uzunluklarına orantılı kutup yönlü kuvvetler uygulayabileceğini ima eder; bu özellikler, metafaz konfigürasyonunun sağlanmasına yardımcı olur. Bu kuvveti üreten mekanizma henüz bilinmiyor, ancak KMT demetlerinde yoğunlaşmış kinezin-12 gibi bir motora bağlı olabilir (  ). İğ oluşumunda olduğu gibi, bir araya gelmeyi sağlamak için birden fazla mekanizmanın çalıştığı muhtemel görünüyor. Muhtemelen farklı hücreler bir mekanizmaya diğerinden daha fazla bağımlıdır, ancak tüm mekanizmalar aynı düzenlemeyi sağlamak için birleşebilir; bu da hücrelerin önemli bir amaca ulaşmak için birden fazla mekanizma kullanma isteğinin bir başka örneğidir.

2.5. Metafaz İğsisi Karmaşık Bir Kararlı Durumdur

Prometafaz sırasında ve hatta kromozomların bir araya gelmesi tamamlandıktan sonra bile, iğ MT’leri oldukça dinamiktir. Kinetokorlara bağlı olmayan MT’ler yaklaşık 30 saniyelik bir yarı ömürle yenilenir (  ). MT floresansı ile ölçüldüğü üzere, toplam polimer miktarı yaklaşık olarak sabittir, ancak dengede değildir; MT’lerin dinamik kararsızlığı, sabit bir polimer miktarını korumak için önemli miktarda GTP’nin sürekli hidrolizini gerektirir. Dahası, daha kararlı iğ MT’leri (örneğin, KMT’ler) iğ kutuplarına doğru bir “akış” gösterir (  ). Bu yavaş hareket, benekli görüntüleme ile en iyi şekilde görülmüştür (  ); hızı, anafazdaki kromozomların sonraki hareketleri kadar hızlıdır. Bu akış, mikrotübüllerin eksi uçlarında depolimerizasyonunu ve kinetokorlarda veya artı uç lokalizasyonunun diğer bölgelerinde tubulin eklenmesini katalize etmek için iğ kutuplarında kinezin-13 gerektirir (  ). Bazı hücrelerde, bu akış ayrıca, birbirine kenetlenen mikrotübülleri iğ ekvatorundan uzaklaştırmak için kinezin-5’in eylemini gerektirir (  ), bu da görünüşte kararlı metafaz durumunu korumak için ek kimyasal enerji tüketir. Metafaz mikrotübül akışının nedenleri açık değildir, ancak zekice modeller önerilmiştir (  ). Bununla birlikte, akış mitoz için gerekli değildir çünkü maya iğleri bunu yapmaz (  ).

2.6. Metafazın Başlangıcı Tam Olarak Tanımlanmamıştır, Ancak Sonlanması Hücre Döngüsünün Tamamındaki En Önemli Geçişlerden Biridir.

Metafazın başlangıcını belirlemek zordur çünkü çoğu kromozom ekvatorda kalmaz; kromozomdan kromozoma ve hücreden hücreye değişen bir genlikle iğ ekseni boyunca salınım yaparlar. Bu nedenle, bazı hücreler (örneğin kültürdeki insan epitel hücreleri) anafaz başlamadan hemen önce metafaz plağının “keskinleşmesini” gösterse de, birleşmenin gerçekten ne zaman gerçekleştiğini söylemek zordur. MT oluşumunu engelleyen ilaçlarla elde edilen sözde “metafaz duraklaması” aslında bir prometafaz duraklamasıdır, çünkü birleşme gerçekleşmez. Bununla birlikte, metafazın sonu açıktır; kardeş kromatidlerin ayrılmaya başladığı zamandır. Metafazdan anafaza geçiş önemlidir çünkü geri dönüşü olmayan bir süreçtir. Tüm kromozomların uygun şekilde bağlanması, SAC’nin susturulmasını başlatır; bu da protein poliubikitinasyonunu ve ardından çok sayıda düzenleyici proteinin (yukarıda bahsedildiği gibi sekurin, ancak aynı zamanda CDK1’in inaktivasyonuna yol açan siklin B) proteolizini aktive eder. Artık fosfatazlar, mitoza girişin karakteristik özelliği olan fosforilasyonları geri alabilir. Böylece, tüm kromozomların iğ ipliklerine düzgün bir şekilde bağlanması, hücre döngüsünde önemli bir geçişe yol açar. Kültür ortamında yetiştirilen memeli hücrelerinde, son kromozom bağlanması ile anafazın başlangıcı arasında yaklaşık 20 dakikalık bir süre vardır (  ).

2.7. Anafaz Kromozom Ayrışması İki Bileşen İçerir ve Her Biri Mekanistik Olarak Karmaşıktır

Metafaz kromozomundaki iki kromatidin her biri, separazın kardeş iplikleri bir arada tutan kohezyonları parçalamasıyla birlikte anafaz kromozomu haline gelir (  ). Bunu takip eden hareketler, her kromozomun baktığı kutuptan uzaklığının azalmasını (anafaz A) ( Şekil 5 ) ve iğ kutupları arasındaki ayrımın artmasını (anafaz B) ( Şekil 6 ) içerir. Genellikle bu hareketler A ve ardından B sırasıyla gerçekleşir, ancak bazı hücreler her ikisini de aynı anda yaparken, diğerleri birini veya diğerini yapar. Bu hareketlerin her biri, MT’lerin uzunluklarındaki değişiklikleri ve MT’lerin birbirlerine göre hareketlerini içerir, bu nedenle hem polimer dinamikleri hem de motor enzimler rol oynar. Hangi mekanizmanın her bir sürece en çok katkıda bulunduğu, hücre tipine göre değişir.

Kromozomları ayrılan sıçan kanguru PtK 1 hücresi. Kültürlenmiş hücreler , Şekil 2’deki gibi lizize edildi ve sabitlendi , ardından gömüldü, kesitlendi ve yüksek voltajlı elektron mikroskobunda görüntülendi. 1 ve 2 numaralı oklar, anafaz A sırasında kinetokor mikrotübül (KMT) depolimerizasyonunun sırasıyla ilk ve ikincil bölgelerini göstermektedir. CHR’ler, kromozomlar. Ölçek çubuğu, 1 µm.

Anafaz B. Sıçan kanguru PtK1 hücreleri, iğ uzamasının orta ( A ) ve geç ( B ) aşamalarında sabitlenmiş ve Şekil 2’deki gibi hazırlanmıştır . ipMT’ler, iğ orta düzleminde birbirine kenetlenen interpolar mikrotübüllerdir. Bunlar, beyaz oklarla gösterilen yerlerde kayma ve tübülin eklenmesiyle uzar. CF, bölünme oluğu; CHR’ler, kromozomlar. Ölçek çubukları, 1 µm. (Görseller, Colorado Üniversitesi, Boulder’dan Mary Morphew tarafından sağlanmıştır.)

Kromozom ayrışmasına eşlik eden iğ MT’lerinin hareketlerini tanımlamak için, MT’ler çeşitli yöntemlerle işaretlenmiştir: tübülin floresansının fotobeyazlatılması veya fotoaktivasyonu ve floresan tübülin ile benek görüntüleme. Tüm bu yaklaşımlar, iğ MT hareketlerinin anlaşılmasına katkıda bulunmuştur. Anafaz A genellikle kinetokorlarda tübülin alt birimlerinin kaybıyla KMT’lerin kısalmasıyla başlar (  ). Mayalarda bu, anafaz A’nın tek bileşenidir, ancak diğer birçok hücrede kutuplarda da alt birim kaybı vardır (  ). Bazen bu kayıplar ardışıktır, ancak böcek spermatositlerinde tüm tübülin depolimerizasyonu kutuptadır; aslında, kinetokorlar anafaz boyunca alt birim eklemeye devam eder (  ). Bir kez daha, mitotik süreçlerin ayrıntılarında varyasyon görüyoruz. Bu varyasyon muhtemelen kinaz veya motor gibi belirli iğ bileşenlerinin aktivitelerindeki veya pozisyonlarındaki farklılıklardan kaynaklanmaktadır. Potansiyel olarak bilgilendirici olsa da, bu tür farklılıklar bizi mitozu bir bütün olarak anlamaktan alıkoymamalıdır.Kinetokorlardaki dinein (  ;  ) veya kinezin-14 (  ). Bununla birlikte, bu motor bağımlı senaryo, hem bölünme hem de tomurcuklanma mayalarında, eksi uca doğru yönlendirilmiş kromozom hareketi için tüm eksi uca yönlendirilmiş motorların gereksiz olduğunun keşfiyle farklı bir bağlama oturtulmuştur (  ;  ). Gerçekten de, izole edilmiş kromozomların, bir lamelle ilişkili polimerizasyon başlatıcısından yetiştirilen MT’lere bağlanması ve ardından tubulin konsantrasyonunun basitçe azaltılmasıyla in vitro olarak anafaz A benzeri bir hareket yeniden oluşturulmuştur; fizyolojik hızlarda in vitro kromozom hareketi için çözünür ATP ve/veya GTP gerekli değildir (  ;  ). Bu gözlemler, MT dinamiklerinin kromozomlar üzerinde etkili olan kuvvetlere katkıda bulunduğunu göstermektedir. Polimer dinamikleri ayrıca ökaryotlarda kromozom ayrışmasının mekanizması gibi görünmektedir (  ), bu nedenle belki de protein dinamiklerine dayalı bir mekanizma, prokaryotlar ve ökaryotlar ortak bir atadan evrimleşmiş olsalar bile, kromozom ayrışması için ilk mekanizma olmuştur. Ökaryotlarda, bu mekanizma daha sonra muhtemelen güvenilirliğini artıran ve seçici bir avantaj sağlayan motor bağımlı yollarla örtülmüştür (  ).MT uçlarının konumlarına (  ) veya benek görüntülemeye (  ) dayalı çalışmalar, anafaz B’nin, interpolar iğ oluşturan örtüşen KMT olmayan MT’lerin göreceli kaymasıyla birlikte gerçekleştiğini göstermiştir (Şekil 5 ve 6 ). Kinesin-5, sinek iğlerinde bu kaymayı sağlarken, diğer motorlar ve MT çapraz bağlayıcıları buna karşı koyar ( Şekil 6 ) (  ). Bununla birlikte, ilginç bir şekilde, mantar ve nematod embriyolarında yapılan deneyler, iğ orta düzlemine yakın MT kaymasının aslında iğ uzama hızını frenlediğini göstermiştir. Kayma uzaması için gereken kuvvet, hücre korteksine bağlı dineinden gelir; bu dinein, iğ kutuplarından büyüyen ancak iğ gövdesinden dışarı doğru uzanan MT’lerle etkileşime girer – sözde “astral MT’ler” (Şekil 1D ve 2D). Bu etkileşimler, iğ kutuplarını hücre yüzeyine doğru çeker ve iğ uzamasına katkıda bulunur (  ;  ;  ). Bu nedenle, anafaz B, “arka tekerlek” veya “ön tekerlek” tahrikinin sonucu olabilir. Birçok hücrede, anafaz B’nin kapsamı o kadar büyüktür ki, ilgili MT’lerin belirgin bir uzaması söz konusudur. Floresan tübülin ile yapılan doğrudan gözlem, bu polimerizasyonun, iğ orta düzlemine yakın örtüşen MT artı uçlarında olduğunu göstermiştir. Bu tür polimerizasyon, uzama sürecini uzatmak için daha fazla MT kaymasına izin verir (  ) ve iki kromozom setinin sitokinezde her bir setin yavru hücreye yerleştirilebilmesi için yeterince uzaklaşmasını sağlar.Anafaz A’da kromozomlar kutuplara yaklaştıkça KMT’lerin kaybolduğu görüldü. Buna karşılık, anafaz B’nin uzamış interpolar iğsi kalıcı olabilir ve bazı hücrelerde kromozomlar ayrılırken ek MT’ler oluşturabilir. Hayvan (  ) ve bitki (  ) hücrelerinde, özellikle bu uçlar yeniden oluşan çekirdekler tarafından kutuplardan ayrıldıkça, interpolar MT’lerin eksi uçlarına yakın bir yerde augmin kompleksi yoğunlaşır. Ortaya çıkan γ-tübülin yoğunlaşması, artı uçları hücre ekvatoruna doğru yönelen birçok yeni MT’yi başlatır. Bu iki MT ailesi iğ orta düzleminde iç içe geçerek, ayrılan kromozomlar arasındaki bölgedeki MT sayısını, periferik demetlerin MT artı uçlarının hücre korteksine uzanmasına kadar artırır. Yüksek bitki ve hayvan hücrelerinde MT sayısında benzer artışların bulunması ilginçtir, ancak sonraki sitokinez mekanizmaları tamamen farklıdır. Hayvan hücrelerinde, bu MT’ler, artı uç yönlü motor aktivitesi “merkezi iğ kompleksi”ni MT uçlarına ve dolayısıyla hücre korteksine taşıyan bir kinezin-6’ya bağlanır; burada bir Rho GTPaz’ın aktivasyonu, bölünmenin düzenlenmesine katkıda bulunur (  ). Gelen oluk daha sonra bu MT’lerin çoğunu bir araya getirerek “orta gövde”yi oluşturur ve bu gövde sonraki interfazda bir süre daha kalabilir. Sonuç olarak, orta gövde, proteoliz ve tamamlanmış bölünmenin birleşimiyle kaybolur ve bazen her ikisinden de koparılır (  ). İğ iplikleri kayboldukça, iki iğ kutbu sentrozom gibi işlev görmeye başlar ve normal interfaz sitoskeletinin oluşmasına yardımcı olmak için yeni interfaz mikrotübülleri başlatır.

2.8. Telofaz, İşlevsel Bir İnterfaz Çekirdeğini Yeniden Oluşturma Zamanıdır

Kromozomlar ayrışırken, hücre döngüsünü kontrol eden kinaz aktivitelerinde önemli değişiklikler meydana gelir. CDK1 aktivitesi düşer, bu da hücrenin mitoza girmesine yardımcı olan diğer kinazların aktivitesini değiştirir; hücre interfaz evresine geri dönmeye hazırlanır. Kromozom kolları, belki de yenilenen kondensin aktivitesinin bir sonucu olarak (  ), iki kromatin kütlesini iğ kutuplarının hemen yanındaki daha küçük alanlara çeker. İç nükleer zar proteinleri, belki de laminler de dahil olmak üzere, kromozomlarla birleşir ve nükleer zarın parçaları hala yoğunlaşmış kromozomlara yeniden bağlanmaya başlar (  ). Bu zarlar birbirine temas ettiğinde kaynaşarak, nükleer bir bölmeyi tanımlayabilen yeni bir zar oluştururlar. Bir noktada, nükleer gözenek kompleksleri zara yeniden birleşerek hücrenin nükleoplazma ve sitoplazma arasındaki normal ilişkiyi kurmasını sağlar. Yaklaşık bu zamanlarda, kromatinin çözülmesi başlar. Bu süreç ilerledikçe, transkripsiyon yeniden başlayabilir ve çekirdekçikler yeniden oluşabilir. Bu süreçler sitoskeletal aktiviteden bağımsız gibi görünse de, hepsi hücre döngüsü kontrolü altındadır. Bu amaçla, mitozun sonu ile sitokinez başlangıcı arasındaki ilişkiyi kontrol eden bir mitoz çıkış yolu vardır (  ). Bu, nükleer olayların, iğ ipliklerinin çözülmesi ve her bir yavru hücrede interfaz sitoplazmasının yeniden kurulmasıyla uyumlu kalmasına yardımcı olur.

3. SONUÇ

Mitoz sırasında, bir hücre, sitokinezde eşit dağılım için birçok bileşenini organize eder. Mikrotübül iskeleti, hem kromozomların hem de sentrozomların organizasyonu ve ayrışması için bir makine olan mitotik iği oluşturmak üzere bir araya gelmesiyle önemli bir rol oynar. Mitoz çalışması, mikrotübül iskeletinin birçok özelliğini ve inceliğini ve bunun yer özgül çekirdeklenme, protein-protein etkileşimleri, protein fosforilasyonu ve proteoliz yoluyla kontrolünü aydınlatmıştır. Mitotik mekanizmalar hakkında çok şey öğrenilmiş, mikrotübüllerin ve onlarla ilişkili birçok proteinin işleyişine dair bilgiler sağlanmıştır. Birçok ayrıntı henüz belirlenmemiştir, ancak mitozun nasıl çalıştığının genel hatları artık iyi anlaşılmıştır. Bunlar, sitoplazmik mühendisliğin zarif bir örneğini ve bilim camiasının becerisine ve azmine bir kanıt oluşturmaktadır. Bununla birlikte, mitotik mekanizma hakkında yanıtlanmamış birkaç önemli soru vardır. Örnekler arasında kromozom yoğunlaşması yollarının ayrıntıları ve mikrotübül uçları ile hem kinetokorlar hem de iğ kutupları arasındaki etkileşim biçimleri yer almaktadır. Biliyoruz ki tubulin, kinetokorlardaki mikrotübül artı uçlarına eklenip ayrılabilir ve anafaz sırasında, bu bağlantılar mitotik kuvvet üreteçlerinin uyguladığı yük altında olsa bile, kutuplardaki mikrotübül eksi uçlarından ayrılabilir. Bu tubulin-mikrotübül değişimlerinin yolları, mikrotübül dinamiklerinin mitotik kuvvet üretimindeki rolleri ve tüm bu süreçlerin nasıl düzenlendiği hâlâ bir gizemdir. Çözülmemiş bir başka sorun örneği de hata düzeltme için iğ mekanizmasıdır. Kromozomlar çoğu zaman doğru bir şekilde ayrılır, ancak bu kısmen iğlerin prometafaz sırasında bipolar kromozom bağlanmasında şans eseri meydana gelen hataları düzeltme yeteneğinden kaynaklanır. Hataların nasıl tanındığı ve düzeltildiği hâlâ tam olarak anlaşılamamıştır, ancak bu, tüm yüksek hayvanların ve bitkilerin sağlığı için önemli bir konudur. Çözülmemiş bir başka sorun da iğlerin yönlendirilmesiyle ilgilidir; mitozun bu özelliği birçok hücrede düzenlenir ve yavru hücrelerin oluşurken konumlarını belirlemeye yardımcı olur. Vücut koordinatlarını algılayan ve iğleri doğru şekilde yönlendiren mekanizmalar henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Son olarak, burada sunulandan daha kapsamlı bir mitoz tanımı, çok çeşitli filogenetik kökenlere sahip hücrelerde tanımlanan mitoz çeşitliliğini de içermelidir; örneğin, tripanosomlar, dinoflagellatlar ve ilkel algler. Bu çeşitliliğin daha iyi anlaşılması, muhtemelen mitoz mekanizması hakkındaki temel sorunları ve hatta mitozun evrimi hakkında bir şeyler anlamamıza yardımcı olacaktır.

TEŞEKKÜRLER

Bu makalenin eleştirel okumasını yapan G. Goshima’ya, elektron mikrograflarını sağlayan Mary Morphew ve Eileen O’Toole’a, ışık mikrograflarının tamamını cömertçe sağlayan Colorado Eyalet Üniversitesi’nden Jennifer DeLuca’ya ve bu çalışmayı GM033787 numaralı proje aracılığıyla destekleyen Ulusal Sağlık Enstitüleri’ne (NIH) teşekkür ederim.

Dipnotlar

Editörler: Thomas D. Pollard ve Robert D. Goldman

Hücre iskeleti üzerine ek bakış açıları www.cshperspectives.org adresinde mevcuttur.

KAYNAKLAR

. 2016 Eylül;8(9):a023218. doi: 10.1101/cshperspect.a023218

Mitoz

 1
PMCID: PMC5008068 PMID: 27587616

* Referans bu koleksiyonda yer almaktadır .

  1. Aist JR, Bayles CJ, Tao W, Berns MW. 1991. İn vivo anafaz B sırasında astral kuvvetlerin varlığı, yapısal temeli ve işlevi için doğrudan deneysel kanıt. J Cell Sci 100: 279–288. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  2. Akiyoshi B, Gull K. 2014. Kinetoplastidlerde alışılmadık kinetokorların keşfi. Cell 156: 1247–1258. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  3. Bakhoum SF, Silkworth WT, Nardi IK, Nicholson JM, Compton DA, Cimini D. 2014. Kromozomal instabilitenin mitotik kökeni. Curr Biol 24: R148–R149. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  4. Barr FA. 2002. Endoplazmik retikulum ve Golgi aygıtının kalıtımı. Curr Opin Cell Biol 14: 496–499. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  5. Barr FA. 2004. Golgi kalıtımı: Çalkalanmış ama karıştırılmamış. J Cell Biol 164: 955–958. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  6. Basto R, Lau J, Vinogradova T, Gardiol A, Woods CG, Khodjakov A, Raff JW. 2006. Sentriol içermeyen sinekler. Cell 125: 1375–1386. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  7. Belmont LD, Hyman AA, Sawin KE, Mitchison TJ. 1990. Sitoplazmik özütlerde mikrotübül dinamiklerindeki hücre döngüsüne bağlı değişikliklerin gerçek zamanlı görselleştirilmesi. Cell 62: 579–589. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  8. Brouhard GJ, Hunt AJ. 2005. Mitotik kromozomların kollarındaki mikrotübül hareketleri: İn vitro olarak ölçülen polar fırlatma kuvvetleri. Proc Natl Acad Sci 102: 13903–13908. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  9. Brust-Mascher I, Scholey JM. 2011. Mitotik motorlar ve kromozom ayrılması: Anafaz B mekanizması. Biochem Soc Trans 39: 1149–1153. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  10. Brust-Mascher I, Sommi P, Cheerambathur DK, Scholey JM. 2009. Drosophila embriyo mitozunda kinezin-5’e bağlı kutup yönlü akış ve iğ uzunluğu kontrolü . Mol Biol Cell 20: 1749–1762. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  11. Byers B, Abramson DH. 1968. HeLa’da sitokinez: Telofaz sonrası gecikme ve mikrotübül ilişkili hareketlilik. Protoplasma 66: 413–435. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  12. Chakravarty A, Howard L, Compton DA. 2004. Memeli mitotik özütünde motor ve motor olmayan proteinler tarafından mikrotübül astarlarının organizasyonuna ilişkin mekanistik bir model. Mol Biol Cell 15: 2116–2132. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  13. Cheeseman I. 2014. Kinetokor. Cold Spring Harb Perspect Biol 6: a015826. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  14. Chou YH, Bischoff JR, Beach D, Goldman RD. 1990. Mitoz sırasında ara filament yeniden düzenlenmesi, vimentinin p34cdc2 fosforilasyonu aracılığıyla gerçekleşir. Cell 62: 1063–1071. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  15. Civelekoglu-Scholey G, Scholey JM. 2007. Mitotik motorlar: Kinesin-5 frene basıyor. Curr Biol 17: R544–R547. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  16. Coue M, Lombillo VA, McIntosh JR. 1991. Mikrotübül depolimerizasyonu, in vitro ortamda partikül ve kromozom hareketini destekler. J Cell Biol 112: 1165–1175. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  17. DeLuca KF, Lens SM, DeLuca JG. 2011. Hec1 fosforilasyonundaki zamansal değişiklikler, mitoz sırasında kinetokor-mikrotübül bağlanma stabilitesini kontrol eder. J Cell Sci 124: 622–634. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  18. De Mey J, Lambert AM, Bajer AS, Moeremans M, De Brabander M. 1982. Haemanthus endosperminin interfaz ve mitotik bitki hücrelerinde mikrotübüllerin immüno-altın boyama yöntemiyle görselleştirilmesi. Proc Natl Acad Sci 79: 1898–1902. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  19. Dewar H, Tanaka K, Nasmyth K, Tanaka TU. 2004. İki kinetokor arasındaki gerilim, bunların mitotik iğ üzerindeki çift yönlü yönelimleri için yeterlidir. Nature 428: 93–97. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  20. Dumont S, Mitchison T. 2012. Mitozda mekanik kuvvetler. Kapsamlı biyofizik (ed. Egelman E), Cilt 4, s. 298–320. Elsevier, Amsterdam. [ Google Scholar ]
  21. Elting MW, Hueschen CL, Udy DB, Dumont S. 2014. İğ mikrotübülünün eksi uçlarına uygulanan kuvvet kromozomları hareket ettirir. J Cell Biol 206: 245–256. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  22. Erickson HP, Anderson DE, Osawa M. 2010. Bakteriyel sitokinezde FtsZ: Tek bir hücrede sitoskeleton ve kuvvet üreteci. Microbiol Mol Biol Rev 74: 504–528. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  23. Fink G, Schuchardt I, Colombelli J, Stelzer E, Steinberg G. 2006. Dynein aracılı çekme kuvvetleri, Ustilago maydis’te hızlı mitotik iğ uzamasını yönlendirir . EMBO J 25: 4897–4908. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  24. Fink J, Carpi N, Betz T, Betard A, Chebah M, Azioune A, Bornens M, Sykes C, Fetler L, Cuvelier D, ve diğerleri. 2011. Dış kuvvetler mitotik iş mili konumlandırmasını kontrol ediyor. Nat Cell Biol 13: 771–778. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Akademik ]
  25. Foley EA, Kapoor TM. 2012. Kinetokorda mikrotübül bağlanması ve iğ düzeneği kontrol noktası sinyallemesi. Nat Rev Mol Cell Biol 14: 25–37. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  26. Gadea BB, Ruderman JV. 2006. Aurora B, Op18/Stathmin’in mitotik kromatin kaynaklı fosforilasyonu için gereklidir. Proc Natl Acad Sci 103: 4493–4498. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  27. Giet R, McLean D, Descamps S, Lee MJ, Raff JW, Prigent C, Glover DM. 2002. Drosophila Aurora A kinazı, D-TACC’nin sentrozomlara lokalize edilmesi ve astral mikrotübüllerin düzenlenmesi için gereklidir. J Cell Biol 156: 437–451. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  28. *.Glotzer M. 2016. Mantarlarda ve çok hücreli organizmalarda sitokinez. Cold Spring Harb Perspect Biol 10.1101/cshperspect.a022343. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  29. *.Goodson HV, Jonasson EM. 2016. Mikrotübüller ve MAP’ler. Cold Spring Harb Perspect Biol 10.1101/cshperspect.a022608. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  30. Goshima G, Wollman R, Goodwin SS, Zhang N, Scholey JM, Vale RD, Stuurman N. 2007. Drosophila S2 hücrelerinde mitotik iğ oluşumu için gerekli genler. Science 316: 417–421. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  31. Grishchuk EL, McIntosh JR. 2006. Mikrotübül depolimerizasyonu, bölünme mayasında kutuplara doğru kromozom hareketini sağlayabilir. EMBO J 25: 4888–4896. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  32. Gupta S, Mana-Capelli S, McLean JR, Chen CT, Ray S, Gould KL, McCollum D. 2013. SIN yolak hedeflerinin tanımlanması, NDR kinaz yolaklarının çapraz etkileşim mekanizmalarını ortaya koymaktadır. Curr Biol 23: 333–338. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  33. Guttinger S, Laurell E, Kutay U. 2009. Mitoz sırasında nükleer zarın sökülmesi ve yeniden birleştirilmesinin düzenlenmesi. Nat Rev Mol Cell Biol 10: 178–191. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  34. Hannak E, Kirkham M, Hyman AA, Oegema K. 2001. Caenorhabditis elegans’ta sentrozom olgunlaşması için Aurora-A kinazı gereklidir . J Cell Biol 155: 1109–1116. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  35. Hardwick KG, Murray AW. 1995. Mad1p, tomurcuklanan mayada iğ düzeneği kontrol noktasının bir fosfoprotein bileşeni. J Cell Biol 131: 709–720. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  36. Hartwell LH, Smith D. 1985. S. cerevisiae hücre döngüsü mutantlarında mitotik kromozom aktarımının değişmiş doğruluğu . Genetik 110: 381–395. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  37. Hays TS, Salmon ED. 1990. Metafazda kinetokordaki kutup yönlü kuvvet, kinetokor mikrotübüllerinin sayısına bağlıdır. J Cell Biol 110: 391–404. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  38. Hays TS, Wise D, Salmon ED. 1982. Metafazda kinetokor üzerindeki çekme kuvveti, kinetokor lif uzunluğunun doğrusal bir fonksiyonu olarak etki eder. J Cell Biol 93: 374–389. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  39. Heald R, Tournebize R, Blank T, Sandaltzopoulos R, Becker P, Hyman A, Karsenti E. 1996. Xenopus yumurta özütlerinde yapay kromozomlar etrafında mikrotübüllerin bipolar iğlere kendi kendine organizasyonu . Nature 382: 420–425. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  40. Hoyt MA. 2001. İğ kontrol noktasına yeni bir bakış açısı. J Cell Biol 154: 909–911. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  41. Joglekar AP, Aravamudhan P. 2016. Kinetokor, iğ düzeneği kontrol noktasını nasıl kapatır? Hücre Döngüsü 15: 7–8. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  42. Kalab P, Heald R. 2008. RanGTP gradyanı—Mitotik iğ için bir GPS. J Cell Sci 121: 1577–1586. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  43. Kalinina I, Nandi A, Delivani P, Chacón MR, Klemm AH, Ramunno-Johnson D, Krull A, Lindner B, Pavin N, Tolić-Nørrelykke IM. 2013. Mikrotübüllerin iğ kutbu etrafında dönmesi kinetokor yakalanmasını hızlandırır. Nat Cell Biol 15: 82–87. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  44. Kamasaki T, O’Toole E, Kita S, Osumi M, Usukura J, McIntosh JR, Goshima G. 2013. Augmin’e bağlı mikrotübül oluşumu, iğdeki mikrotübül duvarlarında gerçekleşir. J Cell Biol 202: 25–33. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  45. Kapoor TM, Lampson MA, Hergert P, Cameron L, Cimini D, Salmon D, McEwen BF, Khodjakov A. 2006. Kromozomlar biyoryantasyondan önce metafaz plakasına doğru hareket edebilir. Science 311: 388–391. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  46. Khodjakov A, Rieder CL. 2009. Mitoz: İyi bir şeyin fazlası (kötü olabilir). Curr Biol 19: R1032–R1034. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  47. Khodjakov A, Cole RW, Oakley BR, Rieder CL. 2000. Omurgalılarda sentrozomdan bağımsız mitotik iğ oluşumu. Curr Biol 10: 59–67. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  48. Kirschner M, Mitchison T. 1986. Kendiliğinden birleşmenin ötesinde: Mikrotübüllerden morfogeneze. Cell 45: 329–342. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  49. Kitamura E, Tanaka K, Komoto S, Kitamura Y, Antony C, Tanaka TU. 2010. Kinetokorlar, distal artı uçlu mikrotübüller üretir: Mitozdaki rolleri ve sınırlı ömürleri. Dev Cell 18: 248–259. [ DOI ] [ PMC ücretsiz makale ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
  50. Konig P, Braunfeld MB, Sedat JW, Agard DA. 2007. İn vitro yeniden oluşturulmuş Xenopus laevis kromozomlarının EM tomografisi ile üç boyutlu yapısı . Chromosoma 116: 349–372. [ DOI ] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
 

Uzm. Dr. Ali COŞKUN

View all posts by Uzm. Dr. Ali COŞKUN →

You might also like

Bruce Lee ve Muhammed Ali’den 1000 kat daha hızlı vuruyor : Mantis Istakozu

Üç kıtayı avucunun içine alan Ecdad’ın, Bilime ve Tıbba önemli katkısı olmaz mı ?

Az Kaldı Türkiyem !