الانقسام المتساوي والانقسام الخلوي

الانقسام المتساوي هو انقسام النواة المتضاعفة إلى نواتين ابنتين متطابقتين وراثيًا، والانقسام الخلوي هو التقسيم الفيزيائي للسيتوبلازم الذي يكمل الانقسام إلى خليتين. يشكلان معًا طور M من دورة الخلية ويضمنان أن ترث كل خلية ابنة نسخة كاملة ومتساوية من الجينوم.

Definition

الانقسام المتساوي هو العملية التي يتم من خلالها تكثيف الكروموسومات المتضاعفة لخلية حقيقية النواة، ومحاذاتها على مغزل ثنائي القطب، وفصلها بالتساوي إلى نواتين ابنتين؛ الانقسام الخلوي هو الانقسام اللاحق للسيتوبلازم الذي ينتج خليتين ابنتين منفصلتين.

Scope

يصف المدخل المراحل المنظمة للانقسام المتساوي (الطور التمهيدي، الطور التمهيدي الاستوائي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي، الطور النهائي)، وتجمع ووظيفة المغزل الانقسامي، وتقسيم السيتوبلازم بواسطة الحلقة المتقلصة في الخلايا الحيوانية، وكيف يتم تحفيز هذه الأحداث بواسطة نشاط CDK الانقسامي. يتعامل مع الانقسام المتساوي كموضوع في بيولوجيا الخلية، وليس كإرشادات سريرية.

Key concepts

• الطور التمهيدي، الطور التمهيدي الاستوائي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي، الطور النهائي
• تكثف الكروموسومات
• المغزل الانقسامي والجسيمات المركزية
• الحركينات (Kinetochores) وارتباط الأنيبيبات الدقيقة
• انفصال الكروماتيدات الشقيقة (الطور الانفصالي)
• الحلقة المتقلصة وأخدود الانقسام
• التقسيم المتساوي للجينوم

Mechanisms

يتم تحفيز الدخول في الانقسام المتساوي عن طريق تنشيط مركب السيكلين-CDK1 الانقسامي (الكيناز الانقسامي الشامل الذي يميزه Nurse)، والذي يدفع تكثيف الكروموسومات، وانهيار الغلاف النووي، وتجميع المغزل ثنائي القطب. تلتقط الأنيبيبات الدقيقة من قطبي المغزل الكروماتيدات الشقيقة عند حركيناتها (kinetochores) وتصطفها عند الصفيحة الاستوائية؛ في الطور الانفصالي، يتم شطر الروابط التي تربط الشقيقات معًا وتُسحب الكروماتيدات إلى الأقطاب المتقابلة. ثم يقسم الانقسام الخلوي السيتوبلازم: في الخلايا الحيوانية، تتجمع حلقة أكتوميوسين متقلصة عند خط استواء الخلية، وتتوضع بواسطة إشارات من منطقة المغزل الوسطى، وتتقلص لتشكل أخدود الانقسام. يوضح مراجعة Glotzer المتطلبات الجزيئية التي تربط موضع المغزل بتكوين الأخدود بحيث يقع القطع بين الجينومين المنفصلين.

Clinical relevance

يُعد الانقسام المتساوي أساس نمو الأنسجة وتجديدها، ويُستخدم المؤشر الانقسامي والأشكال الانقسامية غير الطبيعية كميزات وصفية في تحليل الأنسجة. تُصمم العديد من العوامل المضادة للسرطان لتعطيل ديناميكيات المغزل في الخلايا المنقسمة. يصف هذا المدخل الانقسام على مستوى مرجعي وليس أساسًا لقرارات التشخيص أو العلاج.

History

وصف وسمى الانقسام المتساوي لأول مرة في القرن التاسع عشر من قبل والثر فليمنج، الذي لاحظ حركات الكروموسومات في الخلايا المنقسمة المصبوغة. تم توضيح المحفزات الجزيئية بعد قرن من الزمان من خلال العمل على CDK الانقسامي (Nurse) وعلى السيكلينات التي يسمح تدميرها بالخروج من الانقسام المتساوي، بينما تم تحديد آليات الانقسام الخلوي تدريجيًا من خلال دراسات الحلقة المتقلصة وإشارات منطقة المغزل الوسطى التي لخصها Glotzer.

Key figures

• Walther Flemming
• Paul Nurse
• Michael Glotzer
• David Morgan

Seminal works

• glotzer-2005
• nurse-1990
• morgan-1997

Frequently asked questions

ما الفرق بين الانقسام المتساوي والانقسام الخلوي؟

الانقسام المتساوي هو انقسام النواة الذي يفصل الكروموسومات المتضاعفة إلى مجموعتين متساويتين، بينما الانقسام الخلوي هو العملية المنفصلة التي تقسم السيتوبلازم بحيث تتكون خليتان ابنتان متميزتان؛ وعادةً ما يحدثان بتتابع وثيق ولكنهما متميزان ميكانيكيًا.

كيف تضمن الخلية حصول كل خلية ابنة على جينوم كامل؟

ترتبط الكروماتيدات الشقيقة من خلال حركيناتها (kinetochores) بالأنيبيبات الدقيقة من قطبي المغزل المتقابلين وتصطف عند الصفيحة الاستوائية قبل شطر الروابط، لذلك يسحب الطور الانفصالي مجموعة كاملة من الكروماتيدات إلى كل قطب؛ يتم وضع الانقسام الخلوي بين المجموعتين لإكمال التقسيم المتساوي.